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    [求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

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    离线lena
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-26
    — 本帖被 cyqdesign 从 望远镜光学设计 移动到本区(2013-09-03) —
    关键词: 开普勒视场
    求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统,放大率 -5X,出瞳距 l>6mm,出瞳口径D'=4mm, 视场2ω=6°。
     
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    离线kimclps
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    只看该作者 1楼 发表于: 2010-03-09
    出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X,表示入瞳口徑=4*5=20mm, 5 Q6{(q|M  
    pYLY;qkG"  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 #aitESbT  
    BN\fv,  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 DOF?(:8Y  
    Avs7(-L+s  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 -SQJH}zCT+  
    ?jNF6z*M6  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 f.b8ZBNj>  
    FylWbQU9  
    2I]]WBW#:  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, a);O3N/*I  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) ?gd'M_-J,  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ >:.w7LQy/  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ CHPL>'NJzc  
    bHO7* E  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 fkW3~b  
    Ezi' 2Sc  
    计算物镜参数: ~J%R-{U9  
    焦距 f’=110mm i%xI9BO9  
    视场 2w=6° +7Sf8tg\  
    物镜通光直径 D=20mm B1y<.1k  
    相对孔径 1:5.5 lN);~|IOv7  
    选用双胶合物镜。 U^B"|lc:[  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° '/Cg*o/  
          r            d         glass s0gJ f[  
                                   1,1,1 w|&,I4["  
    181.97       9           K9 B`LD7]ew  
    -133.05      6          ZF2 vz6SCGg,  
    -397.2                   1,1,1 '!pAnsXfO  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: 63.( j P1;  
        r         d         glass .JNcY]V#  
                                  1,1,1 .H Fc9^.*  
      66.8        3.3        K9 vB Sm=M  
    -48.84      2.2        ZF2 ~q{\;  
    -145.81               1,1,1 %'$f ?y  
    \^yXc*C  
    计算目镜各参数: o(:{InpV%A  
    视场 2w’=31° y= 2=DU  
    焦距 f’=22mm T:c7@^=  
    相对孔径 1:5.5 ,(6)ghr  
    选用对称式目镜。 :b"= KQ  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: I9;xzES  
         r          d           glass VxNXd?  
                                        1,1,1 |B 9t-  
        76.6         1.5           ZF1 K-Re"zsz  
       24.6          7             K9 NK8<= n%"  
       -30.6        0.1         1,1,1 [C~fBf5  
       30.6          7            K9 ,cLH*@  
      -24.6        1.5          ZF1 7@JjjV  
      -76.6                      1,1,1 bdCykG-  
    |4=ihB9+  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ SK?I.  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? Z?-;.G*  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? Bu&So|@TL  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 3b e6p  
    $Ru&>D#stK  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 UoHd-  
    ;I+H>$%jZ  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : Xo\S9,s{  
    *Z; r B  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 Je 31".  
    R#ya,L  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 sCkO0dl8  
    M1EOnq4-  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 sDX/zF6t  
    "H$@b`)  
          也沒關係,因為球差量很小> TtZ}"MPZ  
    Q(e{~ ]*  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 x)_r@l`$ix  
    kutJd{68  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm -x{&an=  
    dZDK7UL  
    (4) 物、目鏡要合在一起: t3a#%'Dv  
    hl<y4y&|  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 }vY.EEy!  
    Gc'M[9Mh  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 M$H`^Pv  
    #|?8~c;RWG  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> Fm5Q&'`l  
    !3V{2-y$-  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> f3 vF"O  
    oqYt/4^Q  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 nA+F  
    $''UlWK  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter VX!hv`E  
    \7 Gz\=\LR  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ 7 :U8 f:  
    l"\uf(0K  
    焦距26怎么得到的? {[^#h|U  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 <5IQc[3]aP  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 JA6";fl;  
    A[JM4x   
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 D#0O[F@l##  
    y6%<zhs  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵  zy>}L #  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 t)r1"oA  
    r\xXU~$9v  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 H[nz]s  
    t.U{Bu P  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 %h/! Y<%  
    _9kIRmT{  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 VQ<5%+  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 }\Z5{OA  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 f:vD`Fz1  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 w1i?# !|  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 m[8 @Unt  
    xa#gWIP*  
        即可在優化中維持對稱。 plXG[1;&G  
    !01i%W'  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> euZ I`*0  
    ML= z<u+  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 f3 &/r  
    6LM9e0oxy  
       錯要加以修正。 !nzGH*td  
    bn-=fb(  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 40.AM1Z0f  
    bl.EIyG>  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 TzrW   
     ?Ib}  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) DL4iXULNY  
    #r}uin*jD  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 Vp7b4n<  
    f3n~{a,[  
       、判斷、修改才會進步。 or.\)(m#(  
    xA-jvu9@