[技术]SeeOD应用：He-Ne激光束聚焦物镜设计 [复制链接]

设计要求 ]Om'naD  
Gs
x^j?  
物距𝑙=∞，视场角𝜔=0^°；焦距𝑓^′=60mm；相对孔径𝐷/𝑓^′ =1/2； WsG"x>1n  
工作波长λ=0.6328μm。 3tJ=d'U  
此镜头只需要校正轴上点球差。 &<\4q  
RMS弥散圆直径小于0.02mm。 P2A]qX  
镜头结构尽量简单，争取用两块镜片达到要求。 FY_avW  
&;SwLDF"1  
主光线和上下光线 n23%[#,r  
}Rf}NWU)|  

图片:1-220120201G02L.png

LZ=wz.'u  
上图中P为轴外物点， R为入瞳中心，PR就是主光线，PA为子午上光线，PB为子午下光线，PC和PD则是对称的弧矢光线。 jV(xYA
3  
每条光线都用归一化的视场坐标（Hx,Hy）和归一化的光瞳坐标（Px,Py）确定. xg*\j)_}  
7UeE(=Hr5  
视场设置 Fjb4BdZP  
半视场角20°，我们选择0,0.707和1视场，分别设置0°,14°和20° -N /8Ho  
/h.:br?M#P  

图片:1-220120201K1557.png

duZ|mT8Q==  
$9LGdKZ_D  
波长设置 4eDmLC"Y *  
选择He-Ne激光器波长0.6328um j\i;'t}8g  
^VM"!O;h{  

图片:1-220120201R9B4.png

llTQ\7zP  
VuJfo9 `E  
系统设置 E< io^  
孔径30mm，在系统孔径里面作如下设置 Y&1!Z*OL;  
AaCnTRG  

图片:1-220120201919231.png

i{1)=_$Vt`  
.P|+oYT&g  
BK7折射率为1.5168，则 5p#o1I
 
优化时把M求解设置为变量 )D6'k{6M  
S20nk.x  

图片:1-2201202019564F.png

df21t^0/  
优化前 U#UVenp@  
DRKc&F6Qy  

图片:1-2201202020301T.png

vkNZ -`+I  
;:8jxkx6%  
评价函数 eE#81]'6a  
7>W+Uq  

图片:1-220120202059D6.png

1%]{0P0?[  
(F4dFh  
操作数说明 'aSZ!R  
&\WkJ}&PnA  

图片:1-220120202304322.png

9:}RlL+cOk  
OW[/%U>
 
优化后 dctA`W@:-  
's7SZ$(  

图片:1-22012020250Q94.png

^Xt]wl*]+  

jiw`i  

图片:1-220120202550344.png

g#9*bF  
Wj  
TRAY限定口径 L&3Ar'  
=oKPMmpCZ  

图片:1-22012020263KM.png

qI4R`P"  
'%eaK_+7  
优化后 iBPdCp%]`  
Q%AS;(d  

图片:1-220120202HNF.png

F_M~!]<na  
HPd+Bd  

图片:1-220120202P2a4.png

Tg{dIh.Q~O  
wZ\e3H z  
替换高折射率材料 u6bB5(s`&  
o}AqNw60v  

图片:1-220120202Z0294.png

u[6`Jr~  
.@/z-OgXg  
再优化 S*DBY~pZy  
l66ipgw_^I  

图片:1-22012020293M33.png

!z4Hj{A_  

图片:1-22012020300aG.png

d@q t%r3;  
61eKGcjs:  
初始结构和评价函数 g^<q L|  
Y"]eH{  

图片:1-220120203051X8.png

!tFU9Zt  
WSpg(\Cs  
优化后初始结构和评价函数 RZ,<D I  
E6wST@r  

图片:1-22012020312XQ.png

~1wdAq`'a  
2dV\=vd  
优化后2D图 \SHD  
n9-q5X^e>  

图片:1-220120203202513.png

[0,q7d?"  
#*;fQ&p  
优化后点列图 `$x#_-Hn  
o4I!VK(C#s  

图片:1-22012020322Ua.png