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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, }(cY|  
    64b<0;~  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 Wa{%0inZ  
    tKX}Ok:V%  
    (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)。 s!i:0}U  
    ] EV`dIk  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 U~hCn+0  
    ,aYU$~o#  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 Fi/jR0]e2  
    ?AT(S  
    6,3}/hgWJ$  
    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, {GAsFnZk  
    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) nQ!N}5[z'  
    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~ 8u/3?Kc  
    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~ F{kG  
    >s44  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 |G>q:]+AV  
    Y=hP Erw  
    计算物镜参数: t`) 'LT  
    焦距 f’=110mm Zp^)_ 0  
    视场 2w=6° |&9tU  
    物镜通光直径 D=20mm `CPZPp,l6`  
    相对孔径 1:5.5 t;h+Cf4  
    选用双胶合物镜。 PpW A f\  
    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° P>.Y)$`r  
          r            d         glass vM5k4%D  
                                   1,1,1 [kVpzpGr  
    181.97       9           K9 zUe#Wp[  
    -133.05      6          ZF2 aeLBaS  
    -397.2                   1,1,1 5T7_[{  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: '\Qf,%%.  
        r         d         glass 6-D%)Z(  
                                  1,1,1 yjeqv-7  
      66.8        3.3        K9 B 9%yd*SJ  
    -48.84      2.2        ZF2 ]kyle3#-~  
    -145.81               1,1,1 9NJ=~Ub-  
    GjG{qR  
    计算目镜各参数:  s$K@X `  
    视场 2w’=31° !a.3OpQ  
    焦距 f’=22mm hz&^_ G6`  
    相对孔径 1:5.5 ZJ;wRd@  
    选用对称式目镜。 n%7A;l!{  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: ,| $|kO/  
         r          d           glass %Y#[% ~|(  
                                        1,1,1 >^M!@=/?J  
        76.6         1.5           ZF1 DMy4"2 o  
       24.6          7             K9 @SX%? mk8G  
       -30.6        0.1         1,1,1 gvow\9{|C  
       30.6          7            K9 ,ivWVsN*]  
      -24.6        1.5          ZF1 ]9bh+  
      -76.6                      1,1,1 I8E\'`:<  
    CD XB&%Sr  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ +OV%B .  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? q g) Af  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? Dx9$H++6$X  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 'XC&BWJ  
    6)tB{:h&~0  
    [ 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。 tNi% }~Z  
    kL2Zr  
    (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 : q|Pt>4c5?  
    $jUS[.S_|I  
       (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 jU3;jm.)  
    XeIUdg4>R  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 6|"!sW`%N  
    b[&,%Sm+6  
       (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`8^N.Snrp  
    9 z8<[>  
          也沒關係,因為球差量很小> 7/U<\(V!g  
    Vm,f3~  
    (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 &[2Ej|o  
    #)h ~.D{  
       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 bN7UO  
    KWn1%oGJ  
    (4) 物、目鏡要合在一起: ;([tf;  
    CL@h!h554_  
          (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 C^\*|=*\  
    r PRuSk-f  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 9,EaN{GM  
    v ACsppa>#  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> P9tQS"Rs  
    jhEg#Q$  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> N|Cy!E=d  
    4W//Oc@e  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 5?~[|iPv  
    ~&j`9jdOj  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter (Q+:N;  
    _{Q?VQvZ  
    [ 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~~ 73z|'0.  
    .q9|XDqQc  
    焦距26怎么得到的? y" 6~9j  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 NDa|.,  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 //5_E7Ehu$  
    YG1`%,OW`  
    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 S}[:;p?F`  
    L%O8vn^3  
    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 >fj$ wOq  
    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。 Hpg;?xAT  
    7-IeJ6,D  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 8 (h  
    &FF. Ddt{  
    (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 `DllW{l  
    DF|lUO]:  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 6:tr8 X_  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 b{>dOI*.}  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 ;L%~c4`l~m  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ^|{fB,B  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 >D4Ez  
    Rs[]i;  
        即可在優化中維持對稱。 l'%R^  
    $cU/Im`  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> V(uRKu x  
    10IPq#Jj  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 pP,bW~rk  
    Z|S7 " ,  
       錯要加以修正。 F/>Pv q]  
    * .VZ(wX  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 ~RAH -]  
    7O^ S.(  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 T5_Cu9>ax  
    swL|Ff`$  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) (+ anTA=  
    $-fY8V3[  
          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 Z?' |9FM  
    K)\gbQ|  
       、判斷、修改才會進步。 8~#Q *  
    M F: Eu