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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, zP$Ef7bB  
    iS%md  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 v<wR`7xG  
    _wMYA8n  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 rxVJB3P9  
    6V@?/B  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 ]&l%L4Z  
    :i>/aRNh1  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 Kc[Y .CH  
    q&`>&k  
    +f- E8q  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, #g6*s+Gm  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) kj4t![o+  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ eT|"6WJ:{  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ v'QmuMWF  
    \?9{H6<=  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 07?|"c.  
    [MkXQwY  
    计算物镜参数: # [0>wEq  
    焦距 f’=110mm o|v_+<zD!  
    视场 2w=6° mJ3|UClPS  
    物镜通光直径 D=20mm 0y"Ra%Y  
    相对孔径 1:5.5 ny. YkN2  
    选用双胶合物镜。 6,*o;<k[  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° !PFc)J  
          r            d         glass 6tBh`nYB=  
                                   1,1,1 @sV6g?{tI  
    181.97       9           K9 UUF;Q0X  
    -133.05      6          ZF2 ]qLro<  
    -397.2                   1,1,1 |Ir&C[QS{y  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: Y_}DF.>I P  
        r         d         glass Z\`i~  
                                  1,1,1 h!"| Q"18  
      66.8        3.3        K9 e uF@SS  
    -48.84      2.2        ZF2 9? #pqw  
    -145.81               1,1,1 .<!Jhf$  
    !P6\-.  
    计算目镜各参数: m R3km1T  
    视场 2w’=31° )$Erfu  
    焦距 f’=22mm f~LM-7!zf}  
    相对孔径 1:5.5 XSu9C zx&I  
    选用对称式目镜。 wd/"! A4(  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: l9%oKJ;  
         r          d           glass k3/V$*i,1b  
                                        1,1,1 "t{|e6   
        76.6         1.5           ZF1 jNIZ!/K  
       24.6          7             K9 )i;o\UU  
       -30.6        0.1         1,1,1 /kAu&}  
       30.6          7            K9 3+%c*}KC~  
      -24.6        1.5          ZF1 q0oNRAvn"  
      -76.6                      1,1,1 rdFeDZo&Z)  
    d +]Gw  
    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~ vB:_|B  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? d0`5zd@S  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? RSNukg  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! bOi`JJ^   
    `xO9xo#  
    [ 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。 g4BEo'  
    !N4?>[E  
    (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 : A6APU><dm^  
    =R08B)yR  
       (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 K<HF!YU#I2  
    cO,ELu  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 'J&&F2O%  
    t7rz]EN  
       (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 [@U2a$k+d  
    0ciPH:V  
          也沒關係,因為球差量很小> By|y:  
    OY'490  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 IK%fX/tDyc  
    :%M[|Fj  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm J?\z{ ;qa  
    "#T3l^@  
    (4) 物、目鏡要合在一起: ~.;S>o[  
    #x"dWi (  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 %&L]k>n^  
    Zh?1+Sz&  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 <lHelX=/  
    Mf0XQ3n`H  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> Sm;EWz-?  
    D2$"!7O1H  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ?QGAiu0  
    "(uEcS2<  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 b?#k  
    WlHw\\ur  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter Pdc- 3  
    w$~|/UrLf  
    [ 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~~ Wd'wL"6De  
    Eh;SH^&6  
    焦距26怎么得到的? 2`,{IHu*!  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 ;wCp j9hir  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 #"%=7(  
    HaI  
    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 "FI]l<G&  
    %7q,[g8  
    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 )`]w\s #  
    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。 |RX u O  
    5=/H2T!F  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 gS ~QlW V  
    Ak[}s|,)  
    (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 O#fGHI<43[  
    * 3mF.^  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 +/*,%TdQ4  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 9r!psRA:`)  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 ^.y}2  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ve_TpP  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 W\gu"g`u  
    0m_c43+^  
        即可在優化中維持對稱。 h\afO  
    Hj"`z6@7  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> + |MHiC  
    DQY*0\  
         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 WPiQ+(pt  
    a=\r~Z7E  
       錯要加以修正。 4v cUHa|4  
    GB Ia Ul  
    (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 0|n1O)>J  
    xpt*S~  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 N=lFf+  
    x\!Q[  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) <[Ae 0UK  
    F ?xbVN  
          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 fEF1&&8^  
    @#$5_uU8\(  
       、判斷、修改才會進步。 .zO/8y(@  
    4~=/CaG~