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2006-03-09 12:49 |
折射天文望远镜概览之五
在进行下一步以前，我们还要讨论最后一些约定。前面已经提到，z轴正向朝右，负向朝左。Zemax运用这一约定来精确定义镜头的结构。镜头由如下几个参数确定：面曲率（“radii”），厚度，也就是当前面到下一面的轴上间隔，孔径，玻璃种类和面型种类（例如，球面，抛物面，双曲面等等）。下面是图 3和图 5中的镜头的结构参数表： h[v3G<C ~r
1：镜片的描述 'V1 -iJj9
光学系统的每个面按光线相交的次序列于表的左边，由物面出发，经入瞳或“光阑面”，然后通过余下的面，最后到达像面。上面镜头的的表面是平面或者球面的一部分。Zemax中，平面和球面，以及任何conic参数值恒定的面型都被称为“standard”面型。任何其它类型的面（例如，一个Schmidt plate）都需要另外指明。 H<}Fk9
接下来的一列是曲率半径。曲率中心位于面的z轴正向的（例如，凸向左侧的面）面被认为拥有正的曲率半径。相反的，曲率中心位于面的z轴负向的（例如，凸向右侧的面）面被认为拥有负的曲率半径。因此，图3和图5中的透镜的第一个凸面凸向左侧，其曲率中心位于右方。这个面被认为是正的（曲率半径+400mm）。第二个凸面凸向右方，其曲率中心位于左方。这个面被认为是负的（曲率半径-400mm）。由此可知，这个透镜是等凸的。 ~k< 31 ez
接下来的一列是厚度（或者面间距）。物体位于无穷远，于是从物面到第一面的“thickness”是无穷大。透镜自身厚度为35mm。第一个面和第二个面的距离就是35mm。从第二面到像面的距离或者“thickness”是229.335mm。这个结构中，将像面位置指定在从径向距离光轴无限近的位置入射的光线的焦点位置（常说的“近轴”焦点）。229.335mm这一数值也就是镜头的“back focal length”或者“BFL”。 V<R+A* gY:
上表中选用了一种玻璃，Schott Glass Technology的SF57，很重的火石玻璃。接下来的一列是每一面上的光束孔径。最开始，准直光束入射透镜时，光束的孔径是200mm。光束到达第二面的时候，孔径缩小到197.6649mm。光束到达近轴焦点的时候，孔径为53.09488mm。当然，我们希望光束经过一个好的镜头后，在近轴焦点出的宽度是0.000mm。但我们现在的镜头受到大量球差的影响，如同图 3中所见。 !-}*jm p<
上述系统中，我们用到的面型（物面，透镜和像面）都是平面或者球面。其中没有二次曲面的非球面。因此它们的conic常数都为0。反射镜制作中常见的抛物面的conic常数为-1。双曲面的的conic常数小于1，长椭球面的conic常数在球面和抛物面之间，也就是<0且>-1。Conic常数大于0的二次非球面称为扁椭球面。大多数实用的conic常数为0或者小于0。 {w1h<;MH
充分理解了指定光学系统结构的约定和transverse ray fan图的内容，我们现在可以转来描述影响光学系统的各种不同像差了。表
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