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    [分享]F/4反射施密特望远镜的波动光学分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-24
    作者:Daniel Asoubar (LightTrans) &N|$G8\CY  
    )|F|\6:ne  
    要求:VirtualLab™ 5.8 –Starter Toolbox(基本工具箱) `C+<! )2  
    \2i7\U  
    证书:CC-BY-SA 3.0 Z',!LK!  
    u*l|MIi6J  
    模拟任务: $1an#~  
    /~[Lr   
    本应用方案给出了利用VirtualLabTM进行反射施密特望远镜的波动光学仿真 S\e&xUA;|  
    &v{Ehkr*  
    Lloyd Jones在Michael Bass:Handbook of Optics Volume II, Chapter 18,McGraw-Hill Inc.,2nded.,1995,New York(Michael Bass:光学手册,第二卷,第十八章,McGraw-Hill股份有限公司,第二版,1995,纽约)中已经给出了原始设计。 5</$dcG  
    &_ekA44E  
    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。 iQwQ5m!d &  
    'pdTV:]zA  
    1. 望远镜设置 {m.$EoS  
    NB"S ,\M0  
    2. 入射光 (\9`$   
    M ?$[WS  
    ~U9K<_U  
    &XP(D5lf`B  
    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: Y`|+sND  
    - λred=635nm,半视场角8.95° |\5^ub,m  
    - λgreen=532nm,半视场角9.00° =!O->C:  
    - λblue=473nm,半视场角9.05° J!6FlcsZm  
    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。 ^:eZpQ [,  
    Jg6Lr~!i  
    3. 望远镜设置 #WpkL]g2+%  
    h+f>#O+:  
    kN1MPd4Yh  
    $B+| &]a  
    4. 倾斜反射镜 _'u]{X\k{J  
    >:;dNVz  
    <j'V}|3  
    Lsmcj{1d  
    RpHlq  
    在VirtualLabTM中,需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。 [4Z 31v>  
    因此,不是入射场倾斜9°,而是M1反射镜。 "/#JC} ]  
    根据折反射定律,后边的元件可以放置和倾斜。 H"C'<(4*\  
    元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation(位置/方向)来实现。  +]db-  
    UkV?,P@l  
    5. 模拟结果 o u|emAV  
    )?L=o0  
    f^WTsh]  
    Wgq|Q*  
    场追迹的模拟结果如上图,在探测平面给出了真色光的分布。 fV(3RG  
    由于圆孔径和波动光学的仿真,我们在目标平面获得了爱里斑图案。 !d* [QD8  
    GXNf@&  
    .1x04Np!  
    □ 使用光束参数探测器来计算三种不同波长/模式的x和y方向上的光斑半径 ])x1MmRg\  
    □ 众所周知,望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。 e%4?-{(  
    □ 如果我们将孔径A1的直径减小到10mm,我们可以获得更大的光斑半径(看下面的数值),其会导致半视场角分辨率减小。 fCl}eXg6w  
    XC4Z,,ah"  
    !*IMWm>  
    \u3\TJ  
    6. 总结 X|M!Nt0'  
    o_b[*  
    i%glQT  
    [&Xp]:M'D  
    通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数(PSF)。 <P9fNBGa  
    VirtualLabTM可以精确快速的模拟电磁场在倾斜元件像反射镜,透镜,平板等之间传播。 (}"D x3K  
    [\uR3$j#  
    # kI>  
    QQ:2987619807 ?HZp @ &  
     
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