切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 14182阅读
    • 21回复

    [求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线lena
     
    发帖
    30
    光币
    38
    光券
    0
    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°。
     
    分享到
    离线kimclps
    发帖
    588
    光币
    1168
    光券
    0
    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, )>:~XA|?  
    W~;Jsd=f  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 Q_0+N3  
    OW4j!W  
    (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)。 /DHgwpJ  
    CF{b Yf^%  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 k773h`;  
    ,r w4Lo  
    (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。 I]v2-rB&-  
    ZyUcL_   
    0w3c8s.  
    离线duanxy
    发帖
    86
    光币
    38
    光券
    0
    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
    发帖
    588
    光币
    1168
    光券
    0
    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, xqG<R5k>>  
    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) g_Z tDxz  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
    发帖
    30
    光币
    38
    光券
    0
    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~ bKQho31a'  
    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~ uz8LF47@:-  
    !jj`Ht)  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 -YA,Stc-  
    * ,hhX psa  
    计算物镜参数: Tuln#<:  
    焦距 f’=110mm XiW1X6  
    视场 2w=6° X6HaC+P  
    物镜通光直径 D=20mm WK{`_c U^  
    相对孔径 1:5.5 Tc WCr  
    选用双胶合物镜。 -%asHDQ{  
    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° ( S[z  
          r            d         glass @62T:Vl  
                                   1,1,1 x?h/e;  
    181.97       9           K9 t<H"J__&  
    -133.05      6          ZF2 9zp!lw~;+  
    -397.2                   1,1,1 wI.aV>  
    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: ]eL# bJ  
        r         d         glass -  x  
                                  1,1,1 v3-/ [-XB:  
      66.8        3.3        K9 2dn^K3  
    -48.84      2.2        ZF2 :/5m D  
    -145.81               1,1,1 "5hk%T '  
    1 .3#PdMR,  
    计算目镜各参数: iU)I"#\l'k  
    视场 2w’=31° Bkcwl  
    焦距 f’=22mm _7c3=f83  
    相对孔径 1:5.5 @C;1e7  
    选用对称式目镜。 i5e10@Q{  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: h]4xS?6O  
         r          d           glass WtM%(8Y[]  
                                        1,1,1 ptCF))Zm'  
        76.6         1.5           ZF1 )2f#@0SVL  
       24.6          7             K9 V DFgu  
       -30.6        0.1         1,1,1 {R1]tGOf  
       30.6          7            K9 -^p{J TB+  
      -24.6        1.5          ZF1 j7I=2xnTWu  
      -76.6                      1,1,1 V?mP7  
    =EJ&=t  
    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\x l?F  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? oW^b,{~V  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? 4^7 v@3  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! *D]:{#C*  
    8hGyh#  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
    发帖
    30
    光币
    38
    光券
    0
    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
    发帖
    588
    光币
    1168
    光券
    0
    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。 Y"FV#<9@7E  
    jE0oLEg&  
    (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 : cSt)Na~C  
    xpdpD  
       (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 6]7csOE  
    Lu#qo^  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 VR (R.  
    #-yCR  
       (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 ;!<}oZp{  
    Ph3;;,v '  
          也沒關係,因為球差量很小> _LJF:E5L  
    /A{ Zf'DI  
    (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 "2mPWRItO  
    /8GdCac  
       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  2U)n^  
    5` ^@k<  
    (4) 物、目鏡要合在一起: 6b|<$Je9  
    'AA9F$Dz  
          (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  sS-dHa  
    (p>|e\(]0  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 d{YvdN9d  
    v#,queGi  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> NzgG7 7>  
    9@|52dz%  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> kX8C'D4 gX  
    `nF SJlr&  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 }zGx0Q  
    B|m)V9A%-  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter L-|l$Ti"  
    E0ED[d,  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
    发帖
    30
    光币
    38
    光券
    0
    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ eQi^d/yi  
    P6_Hz!vE  
    焦距26怎么得到的? 7>f2P!:  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 K#k/t"r  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 u0#KBXRo  
    vP,pK=5  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 #;8)UNc)}  
    WdOxwsq"  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 , LwinjHA*  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
    发帖
    30
    光币
    38
    光券
    0
    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
    发帖
    588
    光币
    1168
    光券
    0
    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 kj2qX9 Ms  
    .feB VRg  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ri-&3%%z<  
    Uy=yA  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 *# <%04f  
    >#n"r1  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 t0cS.hi  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 kReZch}  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 c^"4l 9w  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 J|jvqt9C  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 N/lEfy<&g:  
    <gX({FA  
        即可在優化中維持對稱。 yU(}1ZID  
    _Cf:\Xs m  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> c{`!$Z'k<  
    UazK0{t<f  
         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 ~ecN4Oo4q;  
    $#%R _G]  
       錯要加以修正。 \+Qd=,!i(  
    VxOWv8}|  
    (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 hG`@#9|f  
    =MJRQ V67  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 DB|w&tygq  
    G]xYQ]  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) z+M{z r  
    2 N(Z^  
          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 3y$6}Kp4?  
    Xsn M}  
       、判斷、修改才會進步。 H #X*OJ  
    _ZJQE>]nWu