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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, $X\2h+ Os  
    !>Q\Y`a,*  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 3X',L*f  
    4sH?85=j  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 e8(Qx3T?b  
    ('dbMH\O  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 i 2uSPV!Tf  
    w r,+9uK  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 tBl (E  
    z?|bs?HKS  
    4,Uqcw?!F'  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, WlGT&m&2  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) |~18MW  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ ]T2Nr[vu  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ n"Bc2}{  
    0!$y]Gr  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 Q[|*P ] w  
    HTvUt*U1  
    计算物镜参数: +PKsiUJ|  
    焦距 f’=110mm m&'!^{av  
    视场 2w=6° 1Ax;|.KQH  
    物镜通光直径 D=20mm $7i[7S4  
    相对孔径 1:5.5 V RD^>Gi  
    选用双胶合物镜。 y%kZ##  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° . sFN[>)  
          r            d         glass ha 2=O  
                                   1,1,1 "VU/Ucb7  
    181.97       9           K9 ~(GN Y5  
    -133.05      6          ZF2 DZ`m{l3H  
    -397.2                   1,1,1 pv-c>8Wb6  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: e+{lf*"3  
        r         d         glass 9tVV?Q@)  
                                  1,1,1 ={N1j<%fh  
      66.8        3.3        K9 g]`YI5  
    -48.84      2.2        ZF2 # h4FLF_w  
    -145.81               1,1,1 P~iZae  
    p?4[nS-,  
    计算目镜各参数: f#w u~*c  
    视场 2w’=31° 257$ !  
    焦距 f’=22mm W7!iYxO  
    相对孔径 1:5.5 W-/V5=?   
    选用对称式目镜。 R:R<Xt N`5  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: d)acWF\  
         r          d           glass N3@[95  
                                        1,1,1 pIYXYQ=Z  
        76.6         1.5           ZF1 ;DR5?N/a  
       24.6          7             K9 }<l:~-y|  
       -30.6        0.1         1,1,1 0(:SEiz6s  
       30.6          7            K9 FoH1O+e  
      -24.6        1.5          ZF1 mZPvG  
      -76.6                      1,1,1 IAq o(Qm  
    M6Np!0G  
    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~ nbf/WOCk  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? 8"ZS|^#  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? \hBzP^*"n  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! ; D/6e6  
    ^m&P0  
    [ 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。 }_XiRm<  
    x;z=[eE  
    (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 : 1Z @sh>X|  
    UF#!6"C@  
       (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 2HN*j~>i~  
    E1OrL.A6  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 ;<m`mb4x[  
    .7g h2K  
       (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 \WE&5 9G  
    B\)Te9k'  
          也沒關係,因為球差量很小> $m2#oI 'D  
    d9;&Y?fp  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 c:7F 2+p  
    Y'i yfnk  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm 6{1=3.CL  
    O=RS</01!  
    (4) 物、目鏡要合在一起: j_N<aX  
    &TQ~!ZMOR"  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 0h*Le  
    Jl`^`Yv  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 R2sG'<0B0  
    Zdqm|_R[  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> ge GhM>G  
    9AX}V6\+  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> 1?FG3X 5  
    '!7>*<  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 D~ Y6%9  
    8e*skL  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter S1U0sP@o  
    Nb&j?./  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ 'z"vk  
    a*5KUj6/TL  
    焦距26怎么得到的? #]jl{K\f#X  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 "Wg,]$IvU  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 Fa>f'VXx  
    &RZO\ZT  
    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 #!F>cez  
    ~x,_A>a  
    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 )%@7tx  
    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。 ?{ExBZNa  
    m*]`/:/X[  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ^ 4<D%\  
    T>asH  
    (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 :u,.(INB  
    s0' haU  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 *eoH"UFYQ#  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 eY :"\c3  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1  .+1I>L  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ~QbHp|g  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 [<53_2]~  
    06]3+s{{  
        即可在優化中維持對稱。 K2Abu?  
    `w 6Qsah  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> jM$bWtq2  
    fc3nQp7  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 ^ nPy(Q0  
    AT1cN1:4?  
       錯要加以修正。 {KHI(*r;  
    i-wRwl4aEF  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 veq3t$sj  
    gttsxOgktH  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 +H3~Infr4f  
    Cw(e7K7&  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) MOQ6&C`7q  
    "?zWCH  
          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 i6V$mhL  
    rtS cQ  
       、判斷、修改才會進步。 ~k&b  
    ?IAu,s*u