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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, K=1prv2  
    oU|_(p"e|  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 _>J`e7j+  
    Y|6gg  
    (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)。 (#BOcx5J]  
    u'T?e+=  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 to;^'#B  
    z.Vf,<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。 $ {e5Ka  
    M(1cf(<+  
    @JPz|  
    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, ,4=mlte"  
    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) ^%m{yf#  
    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~ J*_^~t  
    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~ 0+[3>Ny 0  
    ?a*w6,y.  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 8kC$Z)  
     FLZ9Rg  
    计算物镜参数: WJI}~/z;C  
    焦距 f’=110mm tvBLfqIr  
    视场 2w=6° ^=a:{["@!  
    物镜通光直径 D=20mm pMY7{z  
    相对孔径 1:5.5 R;fev 1mE  
    选用双胶合物镜。 _v(5vx_ {  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° (N/-blto  
          r            d         glass HH0ck(u_A*  
                                   1,1,1 stMxlG"d  
    181.97       9           K9 cP4C<UG  
    -133.05      6          ZF2 K7C!ZXw~  
    -397.2                   1,1,1 {NcJL< ;tS  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: Aar]eY\  
        r         d         glass TU;AO%5  
                                  1,1,1 #DARZhU)  
      66.8        3.3        K9 \t`VqJLyu  
    -48.84      2.2        ZF2 4E_u.tJ  
    -145.81               1,1,1 feH&Ug4?G  
    }@/Ox  
    计算目镜各参数: `t44.=%  
    视场 2w’=31° \Ui8gDJ8y5  
    焦距 f’=22mm 1]Cb i7  
    相对孔径 1:5.5 t,'J%)j  
    选用对称式目镜。 ,L<x=Dg  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: .JTRFk{W  
         r          d           glass c}|} o^  
                                        1,1,1 4^k8| # c  
        76.6         1.5           ZF1 5q'b M  
       24.6          7             K9 y+=s/c  
       -30.6        0.1         1,1,1 ~C3J-z<  
       30.6          7            K9 Yakrsi/jV}  
      -24.6        1.5          ZF1 S6\E  I5S  
      -76.6                      1,1,1 PW iuM=E  
    u~ VXe  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ *3OlWnZ?  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? vl6|i)D  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? eD3\>Y.z  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 7h2/8YUgQ  
    kGC*\?<LmR  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 > PL}7f&:  
    V$iA3)7W%  
    (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 : >{A)d<  
    iAPGP -<6  
       (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 ^JY:$)4["  
    @Jlsx0i}}  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 &|Rww\oJ  
    5p-vSWr !  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 jROh3kq  
    L$ ^ew0C  
          也沒關係,因為球差量很小> %kH,Rl\g  
    ;<6S\  
    (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 {A%&D^o)  
    0C"2?etMx  
       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 P!)F1U]!  
     n$>_2v  
    (4) 物、目鏡要合在一起: ADP3Nic  
    Wcl =YB%  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 ycEp,V;[Z  
    yFDt%&*n^  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 |TJu|zv^  
    l Dwq[ I]w  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> *13-)yfd  
    ^L\w"`,~  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> !>+m46A  
    Xg;<?g?k  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 N>g6KgX{K  
    <iH"5DEe  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter qjf4G[]!  
    mM+^v[=  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ O[9A}g2~  
    dp'k$el  
    焦距26怎么得到的? ( D@ U%  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 ;!H]&2`'(  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 w?R#ly  
    ;7mE%1X  
    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 =UZQ` {  
    (<Kf  
    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 X`k#/~+0  
    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。 !<4=@  
    Y i`wj^  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 rjwP#  
    7DW HADr  
    (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 <U2Un 0T  
    Kq zQLu  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 .2QZe8"  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 D+CP?} /  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 <P pW.1w  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ~_ |ZUb  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 NFBhnNH+  
    o=I.i>c  
        即可在優化中維持對稱。 !2]'S=Y  
    5>S)+p  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Aiqn6BX{  
    YC =:W  
         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 Qjd<%!]+\  
    }/.GB5Ej  
       錯要加以修正。 w8(z\G_0  
    g I@I.=y  
    (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 p JM&R<i:  
    ]"VxEpqhM  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 ZRj&k9D^U  
    E6s)J -a  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) 5HW'nhE  
    j@Y'>3  
          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 h7o?z!  
    \CZD.2p#&  
       、判斷、修改才會進步。 50NLguE  
    d\j[O9W>