簡介：本文描述了從一個(gè)光學模型中導入膠合雙透鏡的一般過程，以Edmund光學45089消色差透鏡作(zuò)為(wèi)一個(gè)範例（使用了Zemax文件）。當FRED導入一個(gè)雙膠合透鏡時(shí)，創建了兩個(gè)獨立單透鏡元件，用戶可(kě)以有(yǒu)兩個(gè)選擇：
1. 使用FRED的膠合功能來(lái)指定兩個(gè)單透鏡元件的膠合層厚度。這具有(yǒu)增加雙膠合透鏡厚度的效果。
2. 不使用FRED的膠合功能但(dàn)是修改導入的單透鏡，來(lái)去除在共用表面上(shàng)的表面重合問題。
這兩個(gè)選項在本文中會(huì)詳細的描述。
導入一個(gè)雙膠合透鏡
本文以Edmund光學45089消色差透鏡作(zuò)為(wèi)一個(gè)範例。通(tōng)過文件>導入>導入光學選項（File > Import > Import Optical），透鏡文件可(kě)以從CodeV、Zemax 和(hé) OSLO導入到FRED中。選擇好将要導入的文件後，就可(kě)以看到下面的對話(huà)框。
出于對雙膠合透鏡元件討(tǎo)論的目的，如上(shàng)圖中的紅框所示，是導入對話(huà)框中的關鍵項。這一導入選項表示光學設計(jì)中創建的每個(gè)膠合表面将由兩個(gè)完全相同的且有(yǒu)10μm間(jiān)距的表面表示。FRED會(huì)自動的用一種标準的膠合材料來(lái)“填充”這10μm的間(jiān)距。這一過程的圖示如下。
選項1：膠合單透鏡
如果導入執行(xíng)的是大(dà)于零的“默認膠合厚度（微米）”（Default cement thickness (microns)值，那(nà)麽您已經選擇了用膠合選項導入。導入後對象樹(shù)的一個(gè)展開(kāi)視(shì)圖如下所示。
注意到“Surface 2”具有(yǒu)兩個(gè)，第一個(gè)表面在“Lens 1-2”中，另一個(gè)在“Lens 2-3”中。打開(kāi)這兩個(gè)“Surface 2”節點對話(huà)框可(kě)以确認它們确實是完全相同的表面。
現在，10μm膠合層厚度可(kě)以由如下方式确認。如果我們分别打開(kāi)“Lens 1-2”和(hé)“Lens 2-3”對話(huà)框，發現“Lens 2-3” 相對于“Lens 1-2”移動了一個(gè)附加的0.01mm。
這證實了兩個(gè)單透鏡元件确實是根據初始的指令分隔了10μm。膠合層如何呢？如果您鼠标右鍵點擊對象樹(shù)中的“Lens 1-2.Surface 2”節點并選擇“Glue”選項，就會(huì)打開(kāi)膠合對話(huà)框。
從膠合對話(huà)框中，我們可(kě)以看出“Lens 1-2.Surface 2”使用FRED光學膠合模型膠合到“Lens 2-3.Surface 2”上(shàng)。
該選項很(hěn)容易使用。除了輸入期望的膠合層厚度外，沒有(yǒu)其他操作(zuò)需要依賴用戶。隻要記住，這确實輕微的改變了指令，因為(wèi)在每個(gè)膠合表面，膠合層厚度增加了。
選項2：非膠合單透鏡
如果您不想用FRED在膠合面插入膠合層，那(nà)選擇默認的導入模式，那(nà)麽就涉及到更多(duō)的工作(zuò)。然而該方法的價值在于，當一切都完成時(shí)，導入模型具有(yǒu)和(hé)初始的光學模型相同的精确指令。非膠合選項的實現由如下方式進行(xíng)。
首先，打開(kāi)光學導入對話(huà)框，如之前所示，但(dàn)是設置“默認膠合厚度（微米）”到零，然後點擊創建。
FRED會(huì)提示您輸入了0作(zuò)為(wèi)膠合厚度……
隻要點擊OK并且忽略該對話(huà)框就好了。展開(kāi)的對象樹(shù)視(shì)圖如下所示，像以前一樣，注意到現在有(yǒu)兩個(gè)“Surface 2”存在。
但(dàn)是，這次當我們打開(kāi)“Lens 2-3”對話(huà)框時(shí)，我們可(kě)以看到第二個(gè)透鏡元件沒有(yǒu)産生(shēng)附加的10μm的移動。
現在我們到了討(tǎo)論的最重要的一點。我們已經有(yǒu)了兩個(gè)“Surface 2”節點，兩個(gè)單透鏡之間(jiān)沒有(yǒu)間(jiān)隙意味着“Lens 1-2.Surface 2” 和(hé)“Lens 2-3.Surface 2”是重合的。盡管重合表面在序列設計(jì)程序不是一個(gè)問題，但(dàn)是對于像FRED的非序列程序就存在問題。記住和(hé)Zemax和(hé)CodeV不同的是，FRED不能提前知道(dào)在光線追迹的過程中表面相交的順序。FRED需要去查詢多(duō)個(gè)表面并且确定哪個(gè)面才是下一個(gè)有(yǒu)效的相交面。當兩個(gè)表面重合到一起，就會(huì)出現混淆，哪個(gè)表面才應該是相交的。這非常不好，因為(wèi)總體(tǐ)上(shàng)來(lái)說這意味着由于相交不明(míng)确，光線會(huì)選擇錯誤的浸入材料并且該錯誤會(huì)傳遞到系統的其餘部分。
因此，讓我們來(lái)處理(lǐ)重合面的問題。
鼠标右鍵點擊“Lens 2-3”，選擇選項“轉換為(wèi)自定義元件（Convert to Custom Element）”，然後在确認對話(huà)框中點擊yes。此時(shí)Lens 2-3的圖标已經轉換為(wèi)自定義元件标志(zhì)。
從透鏡結構到自定義元件的轉換是重要的，因為(wèi)透鏡結構具有(yǒu)某些(xiē)規則，它會(huì)阻礙我們用适用于這一應用的方法來(lái)修改表面。
接下來(lái)，我們打開(kāi)“Lens 2-3.Surface 2”的對話(huà)框，點擊材料标簽。在這個(gè)案例中的透鏡，賦予用于導入的“Lens 2-3”的材料是Air和(hé)N-SF10。因為(wèi)Surface 2定義了“Lens 1-2” 和(hé) “Lens 2-3”的邊界，我們需要該表面以N-BAF10和(hé) N-SF10為(wèi)界。因此，我們用N-BAF10型号來(lái)替代Air型号，然後點擊對話(huà)框中的OK。
這個(gè)過程的最後一步是禁用剩餘的表面，“Lens 1-2.Surface 2”，這個(gè)可(kě)以通(tōng)過鼠标右鍵點擊對象樹(shù)中的該表面并選擇選項，“Never Traceable”。我們最終的對象樹(shù)如下所示：
如果您按照表面的順序，您會(huì)發現有(yǒu)以下系列的現象：
1. “Lens 1-2.Surface 1”-這是一個(gè)Air/N-BAF10材料邊界
2. “Lens 2-3.Surface 2”-這是一個(gè)N-BAF10/N-SF10材料邊界
3. “Lens 2-3.Surface 3”-這是一個(gè)N-SF10/Air材料邊界
結束語
本文提出了兩種選項來(lái)處理(lǐ)FRED導入的光學元件的膠合面。選擇的方法取決于您的應用。第一個(gè)方法描述了膠合層選項的使用，由于在每個(gè)膠合面額外的膠合厚度，這确實輕微的改變了指令。第二種方法描述的是保留了光學指令，但(dàn)這是以導入模型之後的一些(xiē)操作(zuò)處理(lǐ)為(wèi)代價的。
備注：
1. Edmund45089詳細信息
http://www.edmundoptics.com/optics/optical-lenses/achromatic-lenses/mgf2-coated-achromatic-lenses/45089/
2. 在FRED中選擇插入透鏡，在Edmund中找到庫存号：45089
3. 更多(duō)雙膠合的例子可(kě)參考：
X:\Program Files\Photon Engineering\FRED 14.40.0\Resources\Samples\Imaging\ glueLensSystem
4. 在新版14.110中在導入選項中的雙膠合元件的膠合層已經删除，雙膠合元件的導入是兩個(gè)透鏡元件共用一個(gè)表面，另一表面被标記為(wèi)不追迹。所有(yǒu)表面的位置代碼已經重寫。對于基于表面的導入，表面的位置是相對于前一面（與常用的透鏡設計(jì)程序約定相吻合）。然而，對于基于元件的導入，所有(yǒu)的元件和(hé)表面使基于全局坐(zuò)标。
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