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    [求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

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    离线lena
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-26
    — 本帖被 cyqdesign 从 望远镜光学设计 移动到本区(2013-09-03) —
    关键词: 开普勒视场
    求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统,放大率 -5X,出瞳距 l>6mm,出瞳口径D'=4mm, 视场2ω=6°。
     
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    离线kimclps
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    只看该作者 1楼 发表于: 2010-03-09
    出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X,表示入瞳口徑=4*5=20mm, W$r^  
    ZI,j?i6\  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 >W r$Y{  
    b6|Z"{TI _  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 y=w`w>%  
    F$i$a b  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 |8bE9qt.P  
    "# 2pT H~  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 qYK4)JP  
    \^9pW 2v  
    dXl]Pe|v  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, (9]6bd  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) ?ok)>P  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ X?/Lz;,&  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ Jf_%<\ O  
    Nqc p1J"  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 ;iU%Kt  
    j (ygQ4T  
    计算物镜参数: CZ(`|;BC*  
    焦距 f’=110mm ` 1+%}}!$u  
    视场 2w=6° u,o1{% O  
    物镜通光直径 D=20mm : @6mFTV  
    相对孔径 1:5.5 TQc@lR!  
    选用双胶合物镜。 E^wyD-ii/  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° gn)R^  
          r            d         glass pOA!#Aj)  
                                   1,1,1 ".P){Dep$4  
    181.97       9           K9 yMxTfR  
    -133.05      6          ZF2 {eQWO.C{  
    -397.2                   1,1,1 Ur!~<4GO  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: ]Blf9h7  
        r         d         glass J,5+47b1}R  
                                  1,1,1 hw=GR_,  
      66.8        3.3        K9 1nI^-aQ3  
    -48.84      2.2        ZF2 |m;L?)F<  
    -145.81               1,1,1 }y6q\#G  
    y=Q!-~5|fF  
    计算目镜各参数: x2W#ROfg  
    视场 2w’=31° F!yV8XQ  
    焦距 f’=22mm "=A>}q@;H  
    相对孔径 1:5.5 "9XfQ"P  
    选用对称式目镜。 5=L} \ankn  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: h@1!T  
         r          d           glass a]B[`^`z  
                                        1,1,1 !SxG(*u  
        76.6         1.5           ZF1 0L#/lDNk  
       24.6          7             K9 VhEka#  
       -30.6        0.1         1,1,1 y1pu R7  
       30.6          7            K9 57Z-  
      -24.6        1.5          ZF1 wC CV2tk  
      -76.6                      1,1,1 Vrkf(E3_V  
    Kat&U19YH  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ i9A~<  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? Riry_   
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? rs-,0'z,7  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! I#G0, &Gv  
    C6  "  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 Af(WV>'  
    {KL5GowH  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : ci9R.U)  
    )Kd%\PP  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 6<76H  
    *m+BuGt|  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 =/0=$\Ws  
    7:E!b=o#  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 G&f8n  
    <n"C,  
          也沒關係,因為球差量很小> ~ 5"JzT  
    2{|$T2?e  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 zg)sd1@  
    ?Bi*1V<R  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm yHo[{,4itA  
    RW'nUL?_\  
    (4) 物、目鏡要合在一起: }f}}A=  
    PJ4(}a  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 i5}4(sV  
    *iA4:EIP  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 c]k*}W3T  
    ne}+E  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> #dxgB:l)%l  
    NQHz<3S[  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> iUk-'   
    ~nLN`H d  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 /b#l^x:j  
    I^\&y(LJF  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter =@x`?oev  
    ),:c+~@@kT  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ qW:)!z3\  
    , ^F)L|  
    焦距26怎么得到的? XIo55*  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 z{"2S="  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 HjqB^|z  
    r"2V  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 4(neKr5\#  
    -4w=s|#.\  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 ne61}F"E  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 uPYmHA} _/  
    {U 'd}Q  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 W3vi@kb]  
    -[= drj9I  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 8Y0"Cejq  
    {mWui9 %M  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 %p^.\ch9  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 i,V;xB2  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 <R%;~){  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 :+{ ?  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 H/M Au7  
    kyAXRwzI  
        即可在優化中維持對稱。 "G-1>:   
    'Y$R~e^Y?  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 9_\'LJ  
    _, ;j7%j  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 :Ih|en^w  
    Wv__ wZ  
       錯要加以修正。 ]0;864X0  
    hS[ yNwD  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 hlu:=<B  
    HL/bS/KX  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 ;})5:\h  
    2([2Pb3<"  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Cv$ SJc  
    TI9UXa:V\  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 c4_`Ew^k  
    QKN<+,h!z>  
       、判斷、修改才會進步。 o7B[R) 4  
    @ S<-d