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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, n ;5?^Un%  
    ennz/'  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 {,FeNf46  
    z8|9WZ:  
    (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)。 WWcm(q =  
    mzB#O;3=  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 )6E*Qz  
    5vi#ItN}|  
    (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。 {H; |G0tR  
    |u;BAb  
    X&s\_jQ  
    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, PnIvk]"Ab  
    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) fyq] M_5  
    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~ k3/JQ]'D  
    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~ o*wC{VP_  
    Q`p}X&^a  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 h[je_^5  
    b|ksMB>)  
    计算物镜参数: `-K)K<  
    焦距 f’=110mm fFZ` rPb  
    视场 2w=6° 'x,GI\;?  
    物镜通光直径 D=20mm -=Eq/s u%  
    相对孔径 1:5.5 .`Old{<  
    选用双胶合物镜。 b!5tFX;J  
    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° >RL6Jbo|  
          r            d         glass _/%]:  
                                   1,1,1 *VC4s`<  
    181.97       9           K9 0]eh>ab>  
    -133.05      6          ZF2 %<J(lC9,C  
    -397.2                   1,1,1 fyg~KF}  
    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: t`8e#n 9  
        r         d         glass =Mu'+,dT  
                                  1,1,1 9u7n/o&8v6  
      66.8        3.3        K9 RZ)vU'@kx  
    -48.84      2.2        ZF2 -4y)qGb*?  
    -145.81               1,1,1 Sp`fh7d.(  
    <7FP"YU  
    计算目镜各参数: 0 bPJEEd  
    视场 2w’=31° ^{fi^lL=  
    焦距 f’=22mm $E`i qRB  
    相对孔径 1:5.5 01-\:[{  
    选用对称式目镜。 cGpN4|*rQ  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: #}t 1   
         r          d           glass M89-*1  
                                        1,1,1 B=q)}aWc  
        76.6         1.5           ZF1 %KJhtd"q  
       24.6          7             K9 d)hzi  
       -30.6        0.1         1,1,1 -@ UN]K  
       30.6          7            K9 0.u9f`04  
      -24.6        1.5          ZF1 3<jAp#bE  
      -76.6                      1,1,1 C6D=>%uY  
    qrM{b=  
    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~ @ yg| OA}  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? v't6 yud  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? M\y~0uZ  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 1%/ NL?8#  
    *2"bG1`  
    [ 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。 ! F0rd9  
    _XH4;uGg  
    (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 : pgz:F#>  
    w|!YoMk+o  
       (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 b"ol\&1 #  
    P[Y{LKAbb  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 iwG>]:K3  
    86;+r'3p.  
       (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 u"`5  
    N `,7FI}  
          也沒關係,因為球差量很小> =F'l's^j  
    4c5^7";P  
    (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 XPHQAo[(s  
    Gt^|+[gD  
       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 Cp .1/  
    763E 6,7  
    (4) 物、目鏡要合在一起: ;,v!7   
    M(n<Iu4^_  
          (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 nuf@}W>y  
    }Kv h`@CiJ  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 bn0"M+7)f  
    :3111}>c  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> ;jRL3gAe)  
    .+{nA}Bc  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> a~8:rW^  
    /M0l p   
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Nj0-`j0E  
    eP V-yy  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter G"G{AS  
    @+}rEe_(  
    [ 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~~ 9X!ET!  
    iwvt%7  
    焦距26怎么得到的? DLU[<! C  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 Sbp  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 -&@]M>r@  
    ])eOa%  
    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|,6N/;!W  
    >H$;Z$o*(  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 5f8"j$Az  
    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。 $Y6 3!*  
    6p#g0t  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 -/zp&*0gcx  
    MO-!TZ+6  
    (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 inZi3@h)T  
    Cw%BZ  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 xHHV=M2l(s  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 6ga5^6W  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 T(JuL<PB  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 x )3~il5  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 jP+ pA e  
    *!Y- !  
        即可在優化中維持對稱。 U_l7CCK +  
    BMpF02Y|4  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> )%qtE34`  
    Ge^Qar  
         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 e{0L%%2K  
    Z^*NnL.'  
       錯要加以修正。 ]rnXNn;  
    H'Ln P>@n#  
    (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 gM#jA8gz  
    3"Yif  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 (')(d HHW  
    VRF6g|0;  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) k1#5nYN.  
    '#W_boN  
          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 wdwp9r  
    MxTmWsaW  
       、判斷、修改才會進步。 0cFn{q'u  
    ] IS;\~