[技术]SeeOD应用：He-Ne激光束聚焦物镜设计 [复制链接]

设计要求 Gvtd )9^<  
{SqY77  
物距𝑙=∞，视场角𝜔=0^°；焦距𝑓^′=60mm；相对孔径𝐷/𝑓^′ =1/2； jQ%}e"  
工作波长λ=0.6328μm。 dU:s^^f&R  
此镜头只需要校正轴上点球差。 $O%lYQY]  
RMS弥散圆直径小于0.02mm。 FOquQr1cF  
镜头结构尽量简单，争取用两块镜片达到要求。 P2 !~}{-  
7EI(7:gOn  
主光线和上下光线 [B+o4+K3  
A}t.`FLP,j  

图片:1-220120201G02L.png

pZlBpGQf  
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。 f$*M;|c1c/  
每条光线都用归一化的视场坐标（Hx,Hy）和归一化的光瞳坐标（Px,Py）确定. f*NtnD=rJ  
a_x$I?,  
视场设置 K{x<zv&
,  
半视场角20°，我们选择0,0.707和1视场，分别设置0°,14°和20° ~Xh(JK]  
"h2;65
@  

图片:1-220120201K1557.png

e4khReF;  
D7sw;{n
s  
波长设置 o:f=dBmoX  
选择He-Ne激光器波长0.6328um 3|/ ;`KfQ  
qAivsYN*  

图片:1-220120201R9B4.png

<!5N=-  
*q|.H9 K(  
系统设置 8ENAif  
孔径30mm，在系统孔径里面作如下设置 TcauCL  
I"Ju3o?u  

图片:1-220120201919231.png

wW6?.}2zU  
N]KqSpPh  
BK7折射率为1.5168，则 h&h]z[r R  
优化时把M求解设置为变量 zw\"!=r^  
|os2@G$  

图片:1-2201202019564F.png

e%wbUr]c2  
优化前 oJ{)0;<~L  
68;,hS*|6  

图片:1-2201202020301T.png

qW;nWfkYC
 
@U}fvdft  
评价函数 B,e@v2jO|  

0t/S_Q  

图片:1-220120202059D6.png

ZS^EKz~+  
%do|>7MO@  
操作数说明 Fe"0Hp+  
:bLGDEC  

图片:1-220120202304322.png

1V FAfv%}  
cMC1|3
 
优化后 @B7;
  
I/XVo2
Ee  

图片:1-22012020250Q94.png

<ywxz1i  
n)$ q*IN"  

图片:1-220120202550344.png

AGLzA+6M
 
WVJN6YNd V  
TRAY限定口径 <0JW[m  
nzhQ\'TC  

图片:1-22012020263KM.png

P1TLH2)  
_Xsn1  
优化后 sAnStS=>  
4)v\Dc/9i  

图片:1-220120202HNF.png

?|N:[.  
$sGX%u  

图片:1-220120202P2a4.png

#V4_.t#  
8Ln:y'K  
替换高折射率材料 vlEd=H,LT  
Wdun
I~&.  

图片:1-220120202Z0294.png

dgX0\lKpf  
4A|5eg9N  
再优化 z4UeUVfZ}  
m"H9C-Y  

图片:1-22012020293M33.png

c9r2kc3cy{  

图片:1-22012020300aG.png

pBK[j([  
_F,@mQ$!  
初始结构和评价函数 oE-i`;\8  
o#%2N+w  

图片:1-220120203051X8.png

5x=tOR/h  
s7a\L=#p(  
优化后初始结构和评价函数 9R'rFI  
pZjyzH{~  

图片:1-22012020312XQ.png

<Ni]\-*  
|M9x&(H;Hw  
优化后2D图 ?B@iBOcu[  
MFE~bU(h  

图片:1-220120203202513.png

W?XvVPB  
A6TNtXk  
优化后点列图 ymr-kB  
(iBBdB  

图片:1-22012020322Ua.png