[技术]SeeOD应用：He-Ne激光束聚焦物镜设计 [复制链接]

设计要求 f.%mp$~T  
}Ss]/_
t  
物距𝑙=∞，视场角𝜔=0^°；焦距𝑓^′=60mm；相对孔径𝐷/𝑓^′ =1/2； s\k4<d5  
工作波长λ=0.6328μm。 \pXs&}%1,F  
此镜头只需要校正轴上点球差。 pO*$'8L  
RMS弥散圆直径小于0.02mm。 3++}4%w  
镜头结构尽量简单，争取用两块镜片达到要求。 `u zR!^X  
1VlRdDg  
主光线和上下光线 &Hb;; Ic(  
G,#]`W@qhK  
HH-A\#6J  
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。 Q M#1
XbT  
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. b'!t\m  
qgT~yDm  
视场设置 ZPktZ  
半视场角20°，我们选择0,0.707和1视场，分别设置0°,14°和20° 0h[pw  
bjQp6!TsZ  
~6HpI0i  
>tUi ;!cQ  
波长设置 Kw`{B3"  
选择He-Ne激光器波长0.6328um #y<KO`Es  
U7)#9qS4  
5r*5Co+  
$>PXX32  
系统设置 S'Hb5C2u  
孔径30mm，在系统孔径里面作如下设置 ne]P-50  
NUlp4i~Q  
LW={| 3}  

xJph
G  
BK7折射率为1.5168，则 )w?DB@Tx  
优化时把M求解设置为变量 ! :[`>=!  
7#~v<M6  
F/ZB%;O9  
优化前 @%(Vi!Cv"R  
)\ `AD#  
[~3[Tu( C  
-/x=`S*  
评价函数 |K|[>[?Z/  
(=2-*((&(A  
WpPm|h  
iKJ-$x_5  
操作数说明 6x'F0{U  
 n[vwwY  
>@b]t,rrK  
QKW\z aG  
优化后 Nl4,c[$C  
Frn<~  
y*F !k{P  
fH-fEMyW  
prHM}n{0  
<r9L-4  
TRAY限定口径 Vu0d\l^$  
q7}rD$  
'YKzs;y$  
.tdaj6x  
优化后 O'm5k l  
 i/vo  
D*%?0  
_#UiY ffa*  
fY4I(~Q  
3X;k c>  
替换高折射率材料 e(=() :4is  
B
\73Vf  
`rLcJcW  
H[S}&l\D4  
再优化 R)@2={fd}  
':>u*  
kxanzsSr9  
tJM#/yT  
OH\(;RN*  
初始结构和评价函数 P<
%}!Y  
2;wpD2
 
-wsoJh  
3 T1,:r  
优化后初始结构和评价函数 eh39"s  
Hk1[0)  
Q$yMU[l)  
x5(6U>-Y  
优化后2D图 6e;POW  
6~!QibA|P  
t]CA!i`  
E0*KKo%  
优化后点列图 Cqs+ o^q  
~Ydm"G