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F/4反射施密特望远镜的波动光学分析
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infotek
2023-05-24 08:25
F/4反射施密特望远镜的波动光学分析
D9+qT<ojN
模拟任务:
Q"I(3 tp9[
a#]V|1*O
□
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。
G' U_I
V0^{Ss1M
□
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。
u[**,.Ecg
5Y+YN1
□
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。
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,yC..aI
1. 望远镜设置
,P9F*;Dj
-*7i:mg
2. 入射光
BWxfY^,'&6
?kR1T0lKkE
MFROAVPZ5
#QFz /6
□
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:
{dxFd-K3
- λred=635nm,半视场角8.95°
zr!7*, p
- λgreen=532nm,半视场角9.00°
c!E{fS P
- λblue=473nm,半视场角9.05°
!L.R"8!
□
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。
dU3A:uS^
XYvj3+
3. 望远镜设置
b>ZAkz)U+
z I2DQ] 9
xT 06*wQ
Z5xQ -T`
4. 倾斜反射镜
1 3]e< '
Z}t;:yhR
*OA(v^@tx7
kSV(T'#x
X{ x(p
□
在VirtualLabTM中,需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。
Z7bJ<TpZ
□
因此,不是入射场倾斜9°,而是M1反射镜。
(d#&m+ g]
□
根据折反射定律,后边的元件可以放置和倾斜。
E#_/#J]UQn
□
元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation(位置/方向)来实现。
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5. 模拟结果
IM1&g7Qs2
$ ,K@xq5
(eF[nfM
)Lz =[e
□
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。
qh.F}9o
□
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。
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by+xK~>
*f 7rLM*
□ 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
w<H2#d>5!@
□ 众所周知,望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。
j1`<+YT<#
□ 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。
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4L,wBce;,t
8SU0q9X.
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6. 总结
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^1~lnD~0
L*4"D4V
□
通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数(PSF)。
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□
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。
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