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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, Y\Grf$e  
    0q4E^}iR  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 :\Pk>a  
    &I=27!S  
    (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)。 v"Z`#Bi  
    v c r5  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 K0YUN^St  
    . #7B10  
    (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。 <E&[sQ|3  
    #<4/ *< 5  
    H.H$5(?O  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, bq}hj Cy  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) 'x{E#4A  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ "y5LojdCs  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ ZB|y  
    VuiK5?m  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 ahnQq9  
    VEtdp*ot  
    计算物镜参数: 'Drz6K_KrP  
    焦距 f’=110mm ~$@~X*K~  
    视场 2w=6° u5LrZt]k  
    物镜通光直径 D=20mm "'8^OZR  
    相对孔径 1:5.5 2/coa+Qkv]  
    选用双胶合物镜。 QUSyVp{$  
    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° x U1](O  
          r            d         glass Mjr19_.S  
                                   1,1,1 P*\h)F/3}t  
    181.97       9           K9 #K[UqJ+x  
    -133.05      6          ZF2 q!sazVaDp  
    -397.2                   1,1,1 6')pM&`t  
    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: FK2* O  
        r         d         glass |hlc#t ?  
                                  1,1,1 yN4K^#  
      66.8        3.3        K9 ;YYo^9Lh}  
    -48.84      2.2        ZF2 ohod)8  
    -145.81               1,1,1 (/oHj^>3N`  
    2^*a$ OJ  
    计算目镜各参数: D^Cpgha  
    视场 2w’=31° 2L!wbeTb;  
    焦距 f’=22mm [ BpZ{Ql  
    相对孔径 1:5.5 Q`Z=}^  
    选用对称式目镜。 ZjEc\{ s  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: rda/  
         r          d           glass pm.Zc'23  
                                        1,1,1 x)h|!T=B~  
        76.6         1.5           ZF1 `wzb}"gLsM  
       24.6          7             K9 z3\WcW7|  
       -30.6        0.1         1,1,1 Hfw*\=p  
       30.6          7            K9 (H/2{##  
      -24.6        1.5          ZF1 bIR&e E  
      -76.6                      1,1,1 LZ ?z5U:  
    .h0@Vs  
    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~ v*pN~}5  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? lO=Nw+'$S  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? -!~ T$}/F  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! zK5/0zMZ  
    )rqb<O  
    [ 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。 _N-.=86*  
    gc y'"d"  
    (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 : iK(G t6w  
    g}vOp3 ^  
       (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 oC~8h8"l  
    MKnG:)T<?l  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 <#[_S$54  
    BkH- d z  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 o)(N*tC  
    6<uJ}3  
          也沒關係,因為球差量很小> l\?HeVk^  
    iPD5 KsAOA  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 9L"Z ~CUL  
    T~238C{vh  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm "M GX(SQ  
    )t$<FP  
    (4) 物、目鏡要合在一起: :3uCW1  
    d-W@/J  
          (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 >I~$h,  
    tU5Z?QS  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 'T '&OA  
    aZk/\&=6  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> ]d}h`!:  
    WT-BHB1  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> -=tf)  
    wc&`/'<p  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 yU e7o4Zm  
    ed=pRb  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter ]YO &_#  
    &gDwsW  
    [ 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~~ dYEsSFB m  
    snH9@!cG8  
    焦距26怎么得到的? [s} n v]  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 < s>y{ e  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 e2}5< 7  
    q[wVC h  
    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 5C G ,l  
    JM& :dzyIP  
    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 )~Pj 3  
    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。 "A>/m"c]*  
    jx?"m=`s:  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 NmH:/xU?^  
    jW!x!8=  
    (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 ]6*+i $  
    Yqz B="  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 ,iy;L_N  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 $yi[wwf 4  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 1%^d <%,]  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 5{.g~3"  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 >~vZ+YO  
    4_i6q u(4  
        即可在優化中維持對稱。 zNo(|;19  
    @Q%g#N  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> /BaXWrd+  
    EXz{Pqz  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 :8CYTEc  
    vrr` ^UB2  
       錯要加以修正。 @&4s)&-F  
    V1 :aR3*!  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 <8?jn*$;\  
    -|/kg7IO\  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 -gzY ~a  
    $1ZF kw  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) n?EL\B   
    * SHQ[L4{  
          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 wfJ[" q   
    "KhVS  
       、判斷、修改才會進步。 U*R  
    Q|1X|_hs