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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, 'VH%cz*  
    &RSUB;y mL  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 s]=bg+v?j  
    MSef2|"P#  
    (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)。 {3V%  
    qRV5qN2{XY  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 FPg5!O%  
    .nGYx  
    (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。 c UJUZ@ol  
    Y$tgz)  
    zxo0:dyw7  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, {e>E4(  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) +N~?_5lv\s  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ ]w)*8 w.)  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ Q%x |  
    }w,^]fC:  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 Z(' iZ'55F  
    ?<Tt1fpG  
    计算物镜参数: im}=  
    焦距 f’=110mm AbWnDqv  
    视场 2w=6° (|(#W+l~  
    物镜通光直径 D=20mm W~TT`%[  
    相对孔径 1:5.5 2g)W-M  
    选用双胶合物镜。 %B;e 7 UJ  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° sz5&P )X  
          r            d         glass T'n~Qf U  
                                   1,1,1 R4?OFhN9  
    181.97       9           K9 G!y~Y]e  
    -133.05      6          ZF2 (x.O]8GKP  
    -397.2                   1,1,1 0K0[mC}ZwM  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: [sM~B  
        r         d         glass ~@3X&E0S  
                                  1,1,1 QasUgZ  
      66.8        3.3        K9 d[b(+sHp a  
    -48.84      2.2        ZF2 F]#rH   
    -145.81               1,1,1 b r"4 7i  
    8veYs`  
    计算目镜各参数: Jgf73IX[  
    视场 2w’=31° ~AD%aHR  
    焦距 f’=22mm |{KZ<  
    相对孔径 1:5.5 kJ;fA|(I  
    选用对称式目镜。 Nb))_+/  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: sj)$o94=  
         r          d           glass $;9zD11  
                                        1,1,1 /Dn,;@ZwAi  
        76.6         1.5           ZF1 M]S&vE{D  
       24.6          7             K9 }RGp)OFY&  
       -30.6        0.1         1,1,1 KUr}?sdz  
       30.6          7            K9 xB1Oh+@i  
      -24.6        1.5          ZF1 Ha U6`IP  
      -76.6                      1,1,1 l9U^[;D  
    s^ t1T&  
    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~ +1K9R\  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? Ab]`*h\U  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? a0vg%Z@!  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! $1Lm=2;U  
    OygR5s +  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 gr\UI!]F  
    3"ALohlL  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : ?Y:>Ouv*z'  
    b' 1%g}  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 [.M<h^xrB  
    >t-9yO1XQq  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 VdrqbZ   
    d!+8  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 [:cy.K!Uo%  
    h J*2q"  
          也沒關係,因為球差量很小> dLV>FpA\  
    9oOr-9t3  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 #0K122oY  
    !Cq2<[K#  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm [TUy><Z  
    0PiD<*EA  
    (4) 物、目鏡要合在一起: 7Y`/w$  
    R`? '|G]P  
          (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 fi5x0El  
    D%L}vugxK  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 ('H[[YODh  
    jV83%%e  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> H Aq  
    'CE3 |x\%K  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> f+#^Lngo  
    `Sh#> Jp  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Wn61;kV_)  
    T%GdvtmS>  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter vM_UF{a$=  
    FsZW,  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ #*J+4a w3  
    `$kKTc:f  
    焦距26怎么得到的? Z@Tb3N/[  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 \=3fO(  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 %jS#DVxBR  
    <i<[TPv";  
    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 w+^z{3>  
    hxt,%al  
    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 nnw5 !q_  
    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。 vk^/[eha  
    ;z>?- j  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 #3+-vyZm  
    K6 {0`'x  
    (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 %-A#7\  
    b*AL,n?  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 2 c%*u {=:  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 Pc{0Js5VzE  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 A_:YpQ07@  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 C>A*L4c]F  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 r@|{mQOxa  
    G`Ix-dADJm  
        即可在優化中維持對稱。 /d1 B-I  
    bOY<C%;C  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> .b3c n  
    _&]B  
         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 N~Kl{" >`  
    t9Sog~:'  
       錯要加以修正。 z }t{bm  
    fw[Z7`\Q5  
    (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 2X= pu. ;F  
    Zn-F!Lsv  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 |q( .j4[i  
    DbL=2  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) s={jwI50  
    o1dECLQa  
          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 5LIbHSK  
    H7I&Ky  
       、判斷、修改才會進步。 2#^@awJ ?  
    fD1a)Az