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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, A)6xEeyR  
    $Y'}wB{pc  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 MYNNeO  
    &[71~.Od  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 d[K71  
    0?c2=Y   
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 Bv-|#sdxm  
    iQs^2z#Bd  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 Sd[%$)scC  
    b7-M'-Km0_  
    2OT RP4U  
    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, GK6/S_l%D+  
    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) @ FNaCmBX  
    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~ 4 H<.  
    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~ w]@H]>sHd  
    ^U q%-a  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 C4[)yJ  
    gDN7ly]6M  
    计算物镜参数: #}xw *)3  
    焦距 f’=110mm o:wI{?%-3  
    视场 2w=6° V><,.p8  
    物镜通光直径 D=20mm a^vTBJXo  
    相对孔径 1:5.5 %[cZ,F=  
    选用双胶合物镜。 UWXl c  
    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° T0;8koj^_  
          r            d         glass PEr &|H2  
                                   1,1,1 ~:krJ[=  
    181.97       9           K9 u+7S/9q8  
    -133.05      6          ZF2 8(zE^W,[8"  
    -397.2                   1,1,1 8l.bT|#O  
    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: G+~f  
        r         d         glass mAM:Q*a'  
                                  1,1,1 L*6R5i>  
      66.8        3.3        K9 b)+;=o%  
    -48.84      2.2        ZF2 )5[OG7/g  
    -145.81               1,1,1 H*H~~yQ  
    oNEjlV*  
    计算目镜各参数: +dG3/vV  
    视场 2w’=31° T? g%I  
    焦距 f’=22mm { 1eW*9  
    相对孔径 1:5.5 <rihi:4K  
    选用对称式目镜。 =vs]Kmm  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: @=ro/.  
         r          d           glass gbrn'NT  
                                        1,1,1 eKUP,y;[I  
        76.6         1.5           ZF1 41v#|%\w  
       24.6          7             K9 <GWzdj?  
       -30.6        0.1         1,1,1 |1pD n7  
       30.6          7            K9 Ro@ =oyLE  
      -24.6        1.5          ZF1 EJW}&e/  
      -76.6                      1,1,1  ;?G..,  
    I}sb0 Q&  
    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~ GY t|[GC  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? Kh8  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? /jl/SV+  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! cC*H.N  
    HfPu~P  
    [ 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。 A">R-1R  
    )x<BeD  
    (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 : j[A:So  
    \hWac%#  
       (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 NX5$x/uz  
    p^1~o/  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 2;K2|G7  
    @*roW{?!  
       (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 L_tjclk0J  
    DKF` xuJP  
          也沒關係,因為球差量很小> Q-7L,2TL  
    fDRG+/q(+  
    (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 6rWb2b  
    7&dK_x,a  
       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 vY7 @1_"  
    WXY-]ir.  
    (4) 物、目鏡要合在一起: uvAJJIae'  
    P;eXUF+jn  
          (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 A&A{Thz  
    ~)VI` 36X  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 pqTaN=R8  
    dZox;_b  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> CEVisKcE:  
    lD{*Z spz  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> _'4S1  
    K $WMrp  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 (I#mo2  
    *I[tIO\  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter <'QI_mP*  
    :cf#Tpq"  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ ^8A [ ^cgq  
    vj 344B  
    焦距26怎么得到的? VX82n,'=t  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 kN78j  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 )TKn5[<4  
    ~%C F3?e6  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 Yb4ku7}  
    dgIH`<U$  
    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 y4LUC;[n  
    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。 9#@s(s  
    ,LN^Zx*  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 Z\EA!Cs3  
    R-9o 3TPa  
    (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 ~F@n `!c  
    ;Tp9)UP)  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 [M,4qe8,}  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 WV.hQX9P  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 %" 7UYLX  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 bTmhz  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 #` gu<xlW  
    VOM@x%6#c  
        即可在優化中維持對稱。 ?z#*eoPr  
    "q+Z*   
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Vjv6d&Q  
    q%e'WMG~n  
         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 _^#eO`4"  
    *2->>"kh  
       錯要加以修正。 JJ ?'<)EF  
    W/xPVmnV  
    (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 T+@i;M  
    un_NBv}  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 m^!j)\sM5  
    qb=2J5su  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Ih|4ISI  
    /go[}X5QR[  
          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 !zF0 7.(E  
    9QXsbd6  
       、判斷、修改才會進步。 zpT^:Ag  
    bUm%#a