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    [转载]光阑的移动对像差的控制 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2005-07-08
      光阑的移动对像差的控制 rFmKmV  
    【说明】 [1b6#I"x  
    这个教程是参照Lens  Design  的6.3  章节内容编写的。目的是总结一下个人学习的体会。发表出来的原因是供光学设计的同行相互学习和交流。我发现,国外的教科书的最大好处就是,它们在你看的时候,时刻调动你的脑子;就是说在教你数数的时候,也是12345  789,然后问你中间应该是什么?而不是像国内的很多教科书一样,直接说123456789,这样容易给学生带来惰性,而仅仅是简单去背诵,这样的坏处是可能抑止了学生的独立思考和创造性。我一向认为中国的背诵功夫是世界一流的J。 M3Khc#5S(  
    U*3A M_w  
    【正文】 {f+N]Oo*  
    我们知道通过弯曲单透镜的曲率,可以对球差进行控制(问:为什么弯曲单透镜曲率就可以控制球差?);但是在单透镜曲率不变而且尺寸也不变化的时候,移动光阑的位置不会对球差有任何影响;(为什么?)但是光阑的移动确会引起慧差和像散的变化。对于这些离轴的像差,我们随后的章节将会更详细的说明和解释。 d4Co^A&  
    这里我们仅仅说明光阑的移动对像差的影响,我们采用的例子是一个单透镜,对等凸透镜。采用BK7  玻璃,焦距是400,开始的光阑在第一面上。光阑的口径是40,视场角是5度。透镜的厚度是4。请先把这个透镜情况,通过计算放置在ZEMAX  文件中。(问:透镜的曲率项目,也就是zemax  中的半径项目是如何计算和确定的?) 4$ Dt8!p0  
    由于透镜的厚度,一开始这个透镜的焦距不是严格的400,我们可以通过如下的方式进 C.J`8@a]?  
    行调整:在透镜两个面的半径上都设置器为变量,也就是半径的后边有个“V”(如何设置?)。 R_Zv'y6  
    然后在最后一面的厚度上设置M-solve  参数(如何设置?),确定到后焦距的距离。 TB7>s~)47E  
    然后在优化参数的编辑器MFE  上,按照下边的设置(如何设置?): (C daE!I4Q  
    Operand  Target  Weight gi6g"~%@q1  
    EFFL  400  1 $hkq>i \  
    然后进行优化,我们发现焦距现在是精确的400。 b4>``n  
    观察最后的结果,我们可以注意到,透镜的曲率都有变化,但这个透镜仍然是对等双凸透镜(zemax  本身优化方法确定),这个和在最后一个面的曲率上采用F-solve  的方式是不一样的,F-solve  通过单独调整后一个面的曲率确保焦距达到用户需要的数。(问:F-solve  的原理是什么?M-solve  找到的焦点位置,是什么样的焦点位置?) ;LCTCt`  
    现在我们继续,设置MFE  如下的参数: `|$'g^eCL  
    Operand  Target  Weight nX0HT )}  
    EFFL  400  1 9-0<*)"b>  
    SPHA  (none)  0 &+ KyPY+  
    COMA  (none)  0 Ntb:en!X  
    ASTI  (none)  0 lnS(&`oh\=  
    以上的目的是:通过设置Weight  为0,而可以观察球差,慧差,像散的情况。我们选 Sw~(uH_l  
    择MFE  的更新(如何更新?)功能,这样马上就会在Value  项目中显示各自现在的像差情况。注意这里的单位是多少个波长。 [r)e P({  
    Operand  Target  Weight  Value |]`hXr  
    EFFL  400  1  400 yuOS&+,P  
    SPHA  (none)  0  1.713 &59F8JgJ  
    COMA  (none)  0  -4.8702 _V@WNo%B  
    ASTI  (none)  0  6.4049 xwRhs!`t1  
    如果不了解具体的数的意思,请不要着急,以后我们会解释,我们先看通过移动光阑,对像差的影响。 @@I7$*  
    我们在第一面前边加一个面,并设置这个面为光阑面(如何设置?)。然后我们修改它到透镜第一面的厚度,我们按照10  为步进增加,每次调整以后我们都观看MFE  中的球差,慧差和像散的变化(可用Excel  做记录,做到厚度是200  就可以了)。注意,要确保透镜的口径参数是可以浮动,而不是采用U  参数固定的(如何设置?)。 <,"4k&0Q>V  
    我们会发现在整个过程中,球差没有变化,是常量。而慧差是线性变化,并且有个位置慧差是0,就是慧差没有了。像散是个抛物线的变化样子,而最低点基本和慧差变为0  的位置相同。这个位置大约在光阑离开透镜160mm  左右的位置。 zh\p  
    我们可以采用zemax  找到这个点:去掉透镜半径的变量符号“V”,在光阑的厚度位置 Wf#VA;d  
    添加变量符号“V”,然后在MFE  中,选择default  merit  function。选择缺省设置。然后选择优化(请实际操作)。最后我们发现,这个位置是161.35。 oM!xz1kVL  
    这就是移动光阑对像差的控制。
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    kakk54 光币 +5 - 2017-11-02
     
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    离线1014597
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    只看该作者 20楼 发表于: 2019-08-28
    谢谢拉!!!!!!!!
    离线ggbc
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    只看该作者 19楼 发表于: 2019-08-28
    站长发出来中文 原因是平时站长看英文书的时候 也会先翻译成中文吗?
    离线zhouxin1991
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    只看该作者 18楼 发表于: 2017-10-26
    关于光阑的移动对像差的识
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    只看该作者 17楼 发表于: 2017-09-26
    感谢楼主分享
    离线wangguolu33
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    只看该作者 16楼 发表于: 2017-09-22
    光阑的移动对像差的控制
    离线yuliang518
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    只看该作者 15楼 发表于: 2013-07-17
    太好了,长见识
    离线caidao737
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    只看该作者 14楼 发表于: 2013-07-13
    下次都争取买几本国外的,日本的也给力啊!

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    离线manbrott
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    只看该作者 13楼 发表于: 2013-04-08
    其实国内教科书是用公式写的,比如S1'=S1,S2'=k*S1+S2,虽然抽象一点,但是很简洁
    离线liushi11
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    只看该作者 12楼 发表于: 2012-09-05
    学习了