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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

W0GDn  
模拟任务: P !:LAb(  
&)?ECj0`  
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。 @1_M's;  
zTODV<-`  
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。 C*A!`Q?1Y  
=<ngtN  
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。 w'NL\>  
QXTl'.SfF  
1. 望远镜设置
d>j`|(\  
|E/r64T  
2. 入射光 6?an._ C  
{DzOXTI[Y  
X 4\  
b}DxD1*nsI  
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: yu ~Rk  
- λred=635nm,半视场角8.95° 9os>k*  
- λgreen=532nm,半视场角9.00° 9V5}%4k%+  
- λblue=473nm,半视场角9.05° |X:"AH"S  
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。 |G^w2"D_Z  
?7 Kl)p3  
3. 望远镜设置
#bN'N@|  
X6lkz*M.  
AN-qcp6=o  
6_`9 4+  
4. 倾斜反射镜 N"A863>  
}=.:bwX5  
)$[.XKoT  
y8j wfO3  
l] -mdq/C  
在VirtualLabTM中,需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。 ~4e4G yx c  
因此,不是入射场倾斜9°,而是M1反射镜。 m0*bz5  
根据折反射定律,后边的元件可以放置和倾斜。 :m~R<BQ"  
元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation(位置/方向)来实现。 >)E{Hs  
W dM?{; #  
5. 模拟结果 0)=U:y.  
h B@M5Mc$  
VJp; XM  
q]}fW)r  
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。 NJ 6* 7Cd  
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。 L[M`LZpJo  
z"[}Sk  
^*!Tq&Dst|  
□ 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 ;8!L*uMI  
□ 众所周知,望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。 kkvG=  
□ 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。 [nL{n bli  
x6-bAf  
F#<$yUf%  
PH6!T/2[  
6. 总结 1?6zsA%N  
3<c_`BWu  
zTP|H5HyK  
gaBVD*>  
通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数(PSF)。 ~yrEB:w`_  
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。
x=Ef0v  
?<3wks|C  

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