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在成像光学系统设计中,我们首先需要了解一些最基本的基础知识,即基本的像差理论。懂得像差在光学系统中形成的原因,可以极大的帮助我们校正产生的这些像差,达到很好的成像质量。 .[(P 常见的初级像差:五种单色像差和两种色差。 v|&s4x?D 五种单色像差分别为:球差,慧差,像散,场曲和畸变 K(OaW)j 两种色差:球色差和倍率色差 !Rqx2Q 下面我们来详细分析球差产生的原因: /[?Jylj 球差概念 }N]!0Ka 什么是球差?其实球差也叫球面像差,是指轴上物点发出的光束通过球面透镜时,透镜不同孔径区域的光束最后汇聚在光轴的不同位置,在像面上形成圆形弥散斑,这就是球差。 50Ad,mn< C0(sAF@ 在FRED中如何表示呢? ox4W$YdMG k{-`]qiK FRED中球差的表述 Z
Xb}R^O- HsH<m j 打开FRED软件,设计一个新的平凸透镜R1=0,R2=-25.4 ;厚度5.08 ;半孔径12.7材料为标准玻璃。 q~h:<,5 )E-E0Hl>7 ;($1Z7j+ ]]/lC
}p{;^B c,$mWTC 光源选择为垂直方向的线光源 e1uMR-Q X方向的光线数1; @ef$b?wg Y方向的光线数51; 5#!ogKQ(i 孔径:11.7mm*11.7mm }p*?1N Z轴负方向:5mm &^+3errO WHk/$7_"i %)JRbX<c q,@+^aZ 寻找最佳焦点: )Mi'(C; 最佳几何焦点的概念在FRED是RMS最小值的位置,而近轴像平面的位置RMS并不是最小值,对于近轴的位置我们可以使用减小光源的半孔径的大小,可选取半孔径1mm*1mm。 r<|nwFJ 1、 追迹光线 -[$&s FD 2、 点击analyses/ Best geometric focus blp=Hk 3、 生成报告 J7n5Ps\M -l JYr/MSL 在Z方向最佳几何焦点位置为45.689443, -|[~sj-p 建立探测平面及分析面 ETm]o
c'rd $ 注意此时的沿着Z方向的平移值即为最佳几何焦点位置值。 B{PLIisc (#z;(EN0t Qi:j)uDW 光线追迹(1*51,子午光线) Snx< |