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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, ea3AcT6  
    ,jQkR^]j-  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 xv]P-q0  
    Z`o}xV  
    (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)。 vY7C!O/y_k  
    o_t2 Z  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 7C9qkQ Jqn  
    fCJ:QK!  
    (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。 n AQB  
    Xnt`7L<L  
    \vT0\1:|i  
    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, b7E= u0  
    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) ;+>-uPT/1  
    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~ B_i@D?bTD  
    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~ ..UmbJJ.u  
    d^ L` dot  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 UBs'3M  
    dy-m9fc6%  
    计算物镜参数: u3(zixb  
    焦距 f’=110mm w(U-6uA  
    视场 2w=6° }BlVLf%C  
    物镜通光直径 D=20mm l3R`3@  
    相对孔径 1:5.5 F&<si:}KB  
    选用双胶合物镜。 ogbLs)&+a  
    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° Z)<ljW  
          r            d         glass &%+}bt5  
                                   1,1,1 n"N!76  
    181.97       9           K9 ~cbq5||  
    -133.05      6          ZF2 wASgdGoy  
    -397.2                   1,1,1 75v 5/5zRn  
    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: v: cO+dQ  
        r         d         glass |&`NB|  
                                  1,1,1 <f %JZ4p*  
      66.8        3.3        K9 `*mctjSN  
    -48.84      2.2        ZF2 K??%Qh5l+C  
    -145.81               1,1,1 =hxj B*")  
    N`1:U 4}  
    计算目镜各参数: 8ME_O~,N  
    视场 2w’=31° *&9_+F8ly  
    焦距 f’=22mm 4G"T{A`O  
    相对孔径 1:5.5 89*CoQ  
    选用对称式目镜。 S9S8T+  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: h}k&#X)7  
         r          d           glass N3 .!E|  
                                        1,1,1 .Qm"iOyM  
        76.6         1.5           ZF1 +kP)T(6  
       24.6          7             K9 e` Z;}& ,  
       -30.6        0.1         1,1,1 c?A(C#~ z  
       30.6          7            K9 C&YJvMu  
      -24.6        1.5          ZF1 `[3Iz$K=  
      -76.6                      1,1,1 ) (unL`y  
    ;wwhW|A  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ U??P  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? vM!lL6T:  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? qgg/_H:;w  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! nAPSs]D  
    ,*$L_itL  
    [ 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。 `/?XvF\  
    _RI`I}&9Z  
    (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 :  Age  
    $>Md]/I8  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 XgRrJ.  
    !qGER.  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 GF 4k  
    E57:ap)/  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 U8TH}9Q  
    d&[Ct0!++u  
          也沒關係,因為球差量很小> OXu*w l(z  
    t8SvU  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 LpRl!\FY$  
    3sr> ?/>:  
       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 rXl ~D!  
    ueI1O/Mi  
    (4) 物、目鏡要合在一起: PP/EZ^]b  
    R>Q&Ax  
          (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 | e{F;8  
    p5F=?*[}  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 ;Q*=AW  
    n-ZOe]3  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> m# y`  
    Fu0"Asxce  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> G bW1Lq&"  
    \l)Jb*t  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 abog\0  
    Iw@ou  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter R(YhVW_l  
    /mS|Byx  
    [ 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~~ D,3Kx ^  
    b(E}W2-t  
    焦距26怎么得到的? Ru&>8Ln0  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 )a7nr<)aU  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 KF.O>c87&  
    |]M|I X8 o  
    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 "_f~8f`y  
    v3*y43  
    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 '3i,^g0?t0  
    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。 S{Q2KD  
    u*S-Pji,x  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 cr`NHl/XF  
    @* <`*W  
    (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 +^cjdH*  
    A"}Ib'  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 KXiStwS  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 KY'x;\0 g  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 ;Tec)Fl  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 U^;|as  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 B'v~0Kau  
    ~(;HkT  
        即可在優化中維持對稱。 uqsVq0H  
    Y2TXWl,Jk  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous-->  8+,I(+  
    jX; $g>P  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 g7;OZ#\  
    #z5$_z?_  
       錯要加以修正。 s/0bXM$^  
    6pdek3pOCt  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 3^,p$D<T:,  
    [9;[g~;E%m  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 GboZ T68  
    ,ll<0Atg  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) rNoCmNm  
    xdgbs-a)  
          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 bs_< UE  
    MAc jWb~ f  
       、判斷、修改才會進步。 }F';"ybrU)  
    W) ?s''WE;