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infotek 2021-09-22 09:18

F/4反射施密特望远镜的波动光学分析

作者:Daniel Asoubar (LightTrans) IF^[^^v+H  
"s> >V,  
要求:VirtualLab™ 5.8 –Starter Toolbox(基本工具箱) ?|)rv  
4"z;CGE7  
证书:CC-BY-SA 3.0 <qr^Nyo4  
h2AGEg'g2[  
模拟任务: q< b"M$  
6G$/NW=L  
本应用方案给出了利用VirtualLabTM进行反射施密特望远镜的波动光学仿真。 d~3GV(M  
%5`r-F  
Lloyd Jones在Michael Bass:Handbook of Optics Volume II, Chapter 18,McGraw-Hill Inc.,2nded.,1995,New York(Michael Bass:光学手册,第二卷,第十八章,McGraw-Hill股份有限公司,第二版,1995,纽约)中已经给出了原始设计。 F],TG&>5  
s5nB(L*Pjp  
入射白光相对于第一反射镜具有约9°的视场偏差,因此,物镜是离轴的。 {GAsFnZk  
?${V{=)*X'  
1. 望远镜设置 /^~p~HKtx  
e{:86C!d)  
2. 入射光 (e 0_RQ  
4Sqvhz  
N:twq&[Y  
M&eQ=vew.  
通过三波长(RGB)以不同的半视场入射角来模拟入射的非相干白光: f>p; siR)  
- λred=635nm,半视场角8.95° "Jf4N  
- λgreen=532nm,半视场角9.00° 2$iw/ r  
- λblue=473nm,半视场角9.05° f>|9 l  
调整望远镜,使其具有9°的半视场角,在探测平面的结果为一个中心亮斑。 |e~u!V\m  
;B*L1'FF%t  
3. 望远镜设置 5s#R`o %Z  
bJANZn|H  
bGhhh/n  
mf+K{y,L  
4. 倾斜反射镜 :fl*w""V@  
eB)UXOu1  
D`1I;Tb#  
58qaA\iw  
l kI8 {  
在VirtualLabTM中,需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。 @ysJt  
因此,不是入射场倾斜9°,而是M1反射镜。 D7 %^Ly  
根据折反射定律,后边的元件可以放置和倾斜。 2=i+L z^  
元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation(位置/方向)来实现。 8[vl3C  
TXA. 6e  
5. 模拟结果 ^H f+du  
B .{8/.4  
T^rz!k{  
R~U2/6V  
场追迹的模拟结果如上图,在探测平面给出了真色光的分布。 S~]8K8"sT  
由于圆孔径和波动光学的仿真,我们在目标平面获得了爱里斑图案。 $_4oN(WSz  
9|us<k  
---Ks0\V  
□ 使用光束参数探测器来计算三种不同波长/模式的x和y方向上的光斑半径 &f (sfM_n  
□ 众所周知,望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。 ?FkQe~FN{  
□ 如果我们将孔径A1的直径减小到10mm,我们可以获得更大的光斑半径(看下面的数值),其会导致半视场角分辨率减小。 #p11D= @[  
XHU<4l:kl  
J R 8 Z6  
K * xM[vO  
6. 总结 -`<6=[QUO  
}dV9%0s!  
< P?3GT/  
I^rZgp<'i  
通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数(PSF)。 sa\|"IkD2  
VirtualLabTM可以精确快速的模拟电磁场在倾斜元件像反射镜,透镜,平板等之间传播。 PM#$H  
Om&{4a\  
+z~ !#j4Q  
QQ:2987619807 e<ism?WG  
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