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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, D^baXp8  
    5bYU(]  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 XZEawJ0  
    W2D^%;mw  
    (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)。 +iz5%Qe<f  
    J;W(}"cFq  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 gbsRf&4h  
    # =V%S 2~  
    (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?YTX  
    K_{f6c<  
    w,bILv)  
    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, / d=i 0E3  
    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) Rp4EB:*  
    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~ W6ZXb_X  
    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~ h>-JXuN  
    4o8uWS{`  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 b }S}OW2  
    AN7WMX  
    计算物镜参数:  Q];gC{I  
    焦距 f’=110mm FL% GW:  
    视场 2w=6° >8Wvz.Nq/  
    物镜通光直径 D=20mm ]y3V ^W#  
    相对孔径 1:5.5 +N5#EpW  
    选用双胶合物镜。 3p{N7/z(  
    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° N]R<EBq  
          r            d         glass IG0$OtG  
                                   1,1,1 <8Ek-aNNt  
    181.97       9           K9 1{4d)z UB  
    -133.05      6          ZF2 LuY`mi  
    -397.2                   1,1,1 s, m+q)  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: T0s7aw[zm  
        r         d         glass s|rlpd4y  
                                  1,1,1 QLH&WF  
      66.8        3.3        K9 8*kZ.-T B  
    -48.84      2.2        ZF2 hm3,?FMbq  
    -145.81               1,1,1 yaD<jc(O  
    tt%Zwf  
    计算目镜各参数: TU$PAwn=  
    视场 2w’=31° U^vQr%ha  
    焦距 f’=22mm VvN52 qeL  
    相对孔径 1:5.5 V#[I/D  
    选用对称式目镜。 J01w\#62pQ  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: In^MZ)?  
         r          d           glass gS4zX>rqe  
                                        1,1,1 l%\3'N]  
        76.6         1.5           ZF1 Cj%SW <v|  
       24.6          7             K9 s<gZB:~  
       -30.6        0.1         1,1,1 Uov%12  
       30.6          7            K9 V&vU her0  
      -24.6        1.5          ZF1 /]"&E"X"  
      -76.6                      1,1,1 :,"dno7OQ  
    t+Kxww58  
    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~ BT;hW7){9  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? ozH7c_ <  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? x%d+~U;$&  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! I\DmVc\l  
    @3KVYv,q  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 ^ L'8:  
    Pc{D,/EpR  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : SF+ ^dPwj  
    udtsq"U_%  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 *LcLYxWo  
    ;=: R|  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 I9*o[Jp5  
    Fp4?/-]  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 }Bw=2 ~  
    ]Vhhx`0  
          也沒關係,因為球差量很小> T[a1S?_*T  
    ?15k~1nA  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 y$s}-O]/-  
    n>>hfxv(O!  
       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 &<@ { d  
    Y>t*L#i  
    (4) 物、目鏡要合在一起: q_HC68YF,  
    2T5@~^:7u  
          (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 RBr  
    HP|,AmVLl  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 :i0xer  
    acB,u&  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> i_g="^  
    9F0B-aZ  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> KQi9qj  
    [UNfft=K3P  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 mmY~V:,Kd  
    ~cSC-|$^&  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter @A!Ef=R  
    !? ?Cxs'  
    [ 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~~ 9%zR ? u  
    s ]QzNc  
    焦距26怎么得到的? _rs#h)  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 C 2oll-kN  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 t"0~2R6i  
    Y%=A>~s*c:  
    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 JAB]kNvI  
    }a<MVG:>SF  
    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 =PZs'K  
    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。 fptW#_V2  
    Q|v=WC6  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 cnIy*!cJs  
    )(ma  
    (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"&Z!A:Z=  
    17 j7j@s)  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 Gg;#U`  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 9J%>2AA  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 be764do  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 uY;/3 ?k&  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 C8t+-p  
    ?%LD1 <ya  
        即可在優化中維持對稱。 gai?LXM l}  
    3oKqj>  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> *508PY  
    n!N;WL3k  
         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 <wSmfg,yF  
    m+u>%Ys`  
       錯要加以修正。 n >eIQaV  
    8n73MF  
    (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 r2<+ =INn  
    ! \gRXP}  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 Y^!40XjrD  
    nQP0<_S  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Q3/q%#q>  
    IB?A]oN1{  
          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 e;pNB  
    ke4q$pD  
       、判斷、修改才會進步。  $}F]pa[  
    K8+b\k4E