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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, CbS- Rz:  
    (O\5gAx  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 X4Q ?]{  
    +a"MSPC4w  
    (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)。 3-lJ]7OT  
    52C>f6w  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 ;&s`g   
    r_@;eh  
    (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"0^Gr  
    '.c [7zL  
    rs]%`"&=  
    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, 9.{u2a\  
    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) e=<knKc Q  
    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~ 48hu=,)81*  
    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~ )_k"_VVcC  
    [fx1H~T<  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 tJ>%Xop  
    Uy2NZ%rnt  
    计算物镜参数: *1"xvle  
    焦距 f’=110mm 4y\qJw)~U  
    视场 2w=6° Px{Cvc  
    物镜通光直径 D=20mm YT'G#U1x~  
    相对孔径 1:5.5 4QC"|<9R  
    选用双胶合物镜。 f4UnLig  
    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° JL[$B1  
          r            d         glass 0zQ"5e?qy  
                                   1,1,1 ,n<t':-  
    181.97       9           K9 4Vl_vTz{i  
    -133.05      6          ZF2 @ x_.  
    -397.2                   1,1,1 Yv<' QC  
    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: @ 32~#0a  
        r         d         glass  yY_(o]k  
                                  1,1,1 nGQc;p5;  
      66.8        3.3        K9 %:2EoXN"  
    -48.84      2.2        ZF2 QZ?#ixvJ  
    -145.81               1,1,1 2;Vss<hR4A  
    l r80RL'_  
    计算目镜各参数: c%y(Z5  
    视场 2w’=31° H'KCIqo  
    焦距 f’=22mm j5Kw0Wy7  
    相对孔径 1:5.5 h1}U#XV  
    选用对称式目镜。 tpu2e*n-|  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: \|e>(h!l;  
         r          d           glass G"k.sRKu  
                                        1,1,1 CD]hi,B_J  
        76.6         1.5           ZF1 Dl=9<:6FW  
       24.6          7             K9 9{[I|  
       -30.6        0.1         1,1,1 4/KGrY! ck  
       30.6          7            K9 9 5bi W  
      -24.6        1.5          ZF1 ?*DM|hzOi  
      -76.6                      1,1,1 paKur%2u  
    V"Cx5#\7C  
    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~ bfo..f-0/Y  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? A*+pGQ  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? ]oT8H?%*Y  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! `HVS}}{a  
    T_t5Tg~i[N  
    [ 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。 awXK9}.  
    agV z  
    (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 : ~<N9ckK  
    o3"Nxq"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 sYEh>%mo^C  
    i)iK0g"2  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 |,bP` Z  
    -9] ucmN  
       (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 ~dO+kD  
    @m5c<(bkfp  
          也沒關係,因為球差量很小> f+ cN'jH E  
    !>:SPt l  
    (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 u^O!5 'D%  
    3F?7oMNIh  
       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 oF0DprP@  
    U{\9mt7b!  
    (4) 物、目鏡要合在一起: eJ*u]GH U  
    C66 9:%  
          (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 lfAiW;giJ  
    k vpkWD;  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 216`rQ}z  
    4#Xz-5v  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> r|63T%q!  
    4s e6+oJe  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> jY2mn".N  
    `h|Y0x  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 XDYQV.Bv  
    V3% >TNp  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter |KR8=-!7  
    GlHP`&;UH  
    [ 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~~ oeZUd}P  
    q`'"+`h  
    焦距26怎么得到的? n!.=05OtX  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 c3Gy1#f:#2  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 j /_&]6!  
    D^2lb"3  
    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 $hHV Ie]+  
    CPL,QVO9  
    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 aNs8T`  
    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。 S6_:\Q  
    Ue60Mf  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 F~qZIggD  
    )`(]jx!  
    (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 JBLUX,  
    yNEU/>]>2  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 7i{(,:  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 VH~YwO!x  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 b- e  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 oGB|k]6]|  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 <G|i5/|7  
    r#2Fk &Z9  
        即可在優化中維持對稱。 $.kJBRgV*  
    K6 >\4'q  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> ;1PJS_@rX  
    {:("oK6w  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 d@1^U9sf  
    rm9>gKN;#  
       錯要加以修正。 L'S,=NYXY  
    '8\9@wzv  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 ?>7-a~*A@  
    9M3"'^ {$  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 e3W~6P  
    1%*\*z  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) rD4 umWi  
    f+hHc8g  
          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 ^g|cRI_"  
    8{/.1:  
       、判斷、修改才會進步。 S4 Uu/EX6S  
    mB"I(>q*M