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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) @>(KEjQTz  
YoKyiO!   
要求:VirtualLab™ 5.8 –Starter Toolbox(基本工具箱) &S*~EM.l8  
1w^wa_qx  
证书:CC-BY-SA 3.0 =W.}&  
 V>'  
模拟任务: /;Tc]  
;X,u   
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。 P6 OnE18n  
U@mznf* J  
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。 :OY~Q3 @  
Vi8A4  
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。 3N+lWuE}K  
!rM~   
1. 望远镜设置 :-k|jt  
i U$ ~H  
2. 入射光 Fr8GGN~/  
b]+F/@h~]  
'kZ,:.v  
}6c>BU}DF  
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: J/?Nf2L4  
- λred=635nm,半视场角8.95° ~ y!'\d>q<  
- λgreen=532nm,半视场角9.00° $>XeC}"x68  
- λblue=473nm,半视场角9.05° e{P v:jl  
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。 @0?!bua_|  
85GIEUvH/  
3. 望远镜设置 f V. c6  
$E\|\g  
RwWg:4   
@Iv;y*y  
4. 倾斜反射镜 >d2Fa4u3  
az(<<2=  
yLX $SR  
Ic#xz;elM  
)|F|\6:ne  
在VirtualLabTM中,需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。 |@Tga_0p  
因此,不是入射场倾斜9°,而是M1反射镜。 LwH#|8F  
根据折反射定律,后边的元件可以放置和倾斜。 )u)=@@k21  
元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation(位置/方向)来实现。 p~qe/  
i6`"e[aT[o  
5. 模拟结果 6Xlzdt  
9t"Rw ns  
,BU;i%G&s  
Wy}I"q[~So  
场追迹的模拟结果如上图,在探测平面给出了真色光的分布。 QU|_ r2LM  
由于圆孔径和波动光学的仿真,我们在目标平面获得了爱里斑图案。 yGZsNd {a&  
j9+$hu#a  
11[lc2  
□ 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 :S+K\  
□ 众所周知,望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。 \*xB<mq  
□ 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。 ~U9K<_U  
ji"g)d6  
^OR0Vp>L  
'$K E= Jy  
6. 总结 E7fx4kV  
eU?hin@X  
ggr  
)+E[M!34  
通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数(PSF)。 BM%wZ: s  
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。 _u`YjzK  
j2Zp#E!  
+L(amq;S  
QQ:2987619807 kI{DxuTad  
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