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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, $OaxetPH  
    =A_fL{ SM  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 j;EH[3  
    lB   
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 (J.k\d   
    Pk`3sfz  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 Bk/&H-NI  
    yXCHBz6&  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 bg^ <e}{<H  
    wT+\:y  
    2~%^ y6lR  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, xL"O~jTS  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) #gXxBM  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ 'UM *7  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ PlCj<b1D:  
    ilAhw4A  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 _tE55X&  
    /*MioaQB}p  
    计算物镜参数: b7B|$T,  
    焦距 f’=110mm dg_w$#  
    视场 2w=6° 8{_lB#<[E  
    物镜通光直径 D=20mm |#'n VN.;  
    相对孔径 1:5.5 mv^X{T  
    选用双胶合物镜。 Eihn%Esa  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° }_5R9w]"  
          r            d         glass n]i#&[*A(  
                                   1,1,1 [2E(3`-u  
    181.97       9           K9 n#@Qd!uzM  
    -133.05      6          ZF2 m"QDc[^Ge  
    -397.2                   1,1,1 n~.$iN  
    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: M=3gV?N  
        r         d         glass 4]6-)RHFB  
                                  1,1,1 s;$f6X  
      66.8        3.3        K9 d</F6aM\  
    -48.84      2.2        ZF2 T"<)B^8f  
    -145.81               1,1,1 \`E^>6!]q  
    4u+0 )<  
    计算目镜各参数: u1=K#5^  
    视场 2w’=31° fH$#vRcq  
    焦距 f’=22mm e5 }amrz  
    相对孔径 1:5.5 Keem \/  
    选用对称式目镜。 Gr#3GvL  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: zTc*1(^  
         r          d           glass 6q6xqr:W  
                                        1,1,1 fP\q?X@]E  
        76.6         1.5           ZF1 >H ?k0M`L  
       24.6          7             K9 hS&l4 \I'Z  
       -30.6        0.1         1,1,1 i1!1'T8  
       30.6          7            K9 niKfat?  
      -24.6        1.5          ZF1 &BRa5`  
      -76.6                      1,1,1 kDI?v6y5  
    tym:C7v%~  
    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~ @5ud{"|2  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? ,[)l>!0\H  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起?  uxB`  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! P=_fYA3  
    i;-M8Q^  
    [ 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。 {;u,04OVK  
    _X~O 6e-!  
    (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 :  2Y23!hw  
    jr?/wtw  
       (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 X<$Tn60,  
    oDMPYkpTu  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 ^`'\eEa  
    %DYh<U4N  
       (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 }!oEjcX'  
    ~x \uZ^:  
          也沒關係,因為球差量很小> Syy{ ^Ae}  
    6]Hwr_/tk  
    (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 $Gv@lZ@=  
    {zvaZY|K"  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm }7[]d7  
    "TZY)\{L  
    (4) 物、目鏡要合在一起: CTRUr"  
    g"1V ]  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 G?'^"ae"Z  
    0Eb4wupo  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 s@@Km1w  
    N*}soMPV^.  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> L)J1yw  
    B[GC@]HE  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ,<t.Iz%  
    z7bJV/f  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Fm0d0j  
    5 ix*wu`,  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter PJC(:R(j  
    LJ/He[r|[  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ YZg#H) w%  
    AoS7B:T;!  
    焦距26怎么得到的? X2|~(*  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 l^lb ^"o  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 Y$=jAN  
    ~lw9sm*2v2  
    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 ;o9h|LRs  
    7Z6=e6/\  
    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 %\m"Yi]  
    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。 _ \D %  
    0fsVbC  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 5'zXCHt  
    EW `hL~{  
    (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 AC,RS 7  
    or]v]*:~l  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 s2<!Zb4  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 ]5ZXgz  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 '~[8>Q>  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 n7Ao.b%uk-  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 'cD?0ou`o  
    "aJHCi~l  
        即可在優化中維持對稱。 QNNURf\[(  
    Lljn\5!r<  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> p* >z:=  
    #D`@G8~(  
         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 d][ Wm  
    $dL..QH^K  
       錯要加以修正。 '}.Yf_  
    `w@:h4f  
    (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 9K+> ;`  
    \@<7Vo,  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 At Wv9  
    J@3,  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Q0U~s\<  
    98[uRywI  
          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 S=UuEmU5N  
    l1+l@r\  
       、判斷、修改才會進步。 fUT[tkb/!  
    VBhUh~:Om