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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, e1unzpWN  
    ` W4dx&  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 Jx$iwu  
    W"Q!|#;l.  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 )iU^&@[S  
    >)Gd:636+  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 =g~W%})  
    :)IV!_>'d  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 l~J*' m2  
    MzzKJ;wbC6  
    rbyY8 bX  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, DlTR|(AL  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) A\$ >>Z  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ Y`GOER  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ E167=BD9<  
    ^G1%6\We  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 }#`:Qb \U  
    }< 5F  
    计算物镜参数: m:+8J,jW  
    焦距 f’=110mm NwlU%{7W6  
    视场 2w=6° o[\HOe~;  
    物镜通光直径 D=20mm s9)8b$t]  
    相对孔径 1:5.5 S* R,FKg  
    选用双胶合物镜。 NHQF^2\\  
    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° Di5(9]o2  
          r            d         glass OJO!FH)  
                                   1,1,1 HU;#XU1  
    181.97       9           K9 !>$4]FkV  
    -133.05      6          ZF2  $_;e>*+x  
    -397.2                   1,1,1 ZC0-wr \  
    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: %O[N}_XHEh  
        r         d         glass Uh6 '$0  
                                  1,1,1 FMw&(  
      66.8        3.3        K9 \2C`<h$fN  
    -48.84      2.2        ZF2 }8K4-[\  
    -145.81               1,1,1 b=;nm#cAI  
    _BM4>r?\  
    计算目镜各参数: Q \hY7Xq'  
    视场 2w’=31° kOL'|GgK  
    焦距 f’=22mm ]T:;Vo  
    相对孔径 1:5.5 B%s7bS  
    选用对称式目镜。 q2aYEuu,  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: w'Tq3-%V  
         r          d           glass S$q =;"  
                                        1,1,1 U(>4s]O6  
        76.6         1.5           ZF1 u.XQ&  
       24.6          7             K9 9!',b>C6  
       -30.6        0.1         1,1,1 7[#yu2  
       30.6          7            K9 LNYKm~c N  
      -24.6        1.5          ZF1 NpP')m!`}  
      -76.6                      1,1,1 yay<GP?  
    \nNXxTxX!  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ K>Fqf +_  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? n/d`qS  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? g=L]S-e  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! Dim> 7Wbh  
    1T&Rc4$Sn7  
    [ 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。 E1dD7r\  
    n~"$^Vr  
    (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 : 4(e59ZgY  
    XZ&KR .C,  
       (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 2]GdD*  
    OaJB=J%  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 Nk=JBIsKv  
    fbyQjvURnC  
       (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 H1<>NWm!v7  
    q"O.Cbk  
          也沒關係,因為球差量很小> !TZhQiorC  
    p.ANVA@:  
    (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 GoA4f3  
    =PRx?q`d  
       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 T2}FYVj?!g  
    EXP%Mk/  
    (4) 物、目鏡要合在一起: R1nJUOE4w^  
    /V3=KY`_J  
          (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 Hsih[f  
    RZM"~ 0  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 @L.82p{h  
    A+y  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)>  tz#gClo  
    4&8Gr0C  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> 8N:owK  
    !d<"nx[2`  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 aQI^^$9g  
    ,Jcm+ Wb  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter m(], r})  
    `_b`kzJ  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ kD bhu^~B  
    F @Te@n  
    焦距26怎么得到的? T97]P-}  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 [!%![E  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 o !4!"O'E  
    B75k^ohfj  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 Jv.U Q  
    gIA@l `"  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 d&#~ h:~  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 kp\\"+,VC  
    <w\:<5e'  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 9M"].~iNE  
    ^fz+41lE\  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 Q]o C47(  
    hVUP4 A  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 F7")]q3I~  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 r]ShZBAbYp  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 kF>o.uSV  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 5{$LsL  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 )!tK[K?5  
    !a$ D4(`v  
        即可在優化中維持對稱。 )#F]G$51r  
    lD{Aa!\  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> >c-fI$]  
    l]<L [Y,E-  
         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 l1]p'Liuu  
    rWh6RYd<T  
       錯要加以修正。 J9T3nTfL  
    ={?v Ab:  
    (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 N N|u_  
    =+w*gDr  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 21RP=0Q:  
    %& _V0R\k  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) T;L>P[hNn  
    Vb qto|X@  
          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 hp"L8w  
    *-s,. F+c  
       、判斷、修改才會進步。 Nm):9YQ/  
    [31p&FxM