[技术]SeeOD应用：He-Ne激光束聚焦物镜设计 [复制链接]

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设计要求 "b!EtlT9  
E0<9NFQr7  
物距𝑙=∞，视场角𝜔=0^°；焦距𝑓^′=60mm；相对孔径𝐷/𝑓^′ =1/2； S
3[rv  
    工作波长λ=0.6328μm。 %r0yBK2uOp  
    此镜头只需要校正轴上点球差。 ag-\(i;K]  
RMS弥散圆直径小于0.02mm。 LsnM5GU7  
    镜头结构尽量简单，争取用两块镜片达到要求。 *N .f_s  
8"4&IX  
主光线和上下光线 `4RraJj>0~  
h7NS9CgO  
S=>54!{`x  
    上图中P为轴外物点， R为入瞳中心，PR就是主光线，PA为子午上光线，PB为子午下光线，PC和PD则是对称的弧矢光线。 X=Q)R1~6v  
    每条光线都用归一化的视场坐标（Hx,Hy）和归一化的光瞳坐标（Px,Py）确定. }jM&GH1  
     XHgwK@GU  
视场设置 vs/.'yD/C  
    半视场角20°，我们选择0,0.707和1视场，分别设置0°,14°和20° (
KDUX t.  
     'b#`8k~>  
X ?/C9  
     dyRKmLb  
波长设置 zo-hH8J:  
    选择He-Ne激光器波长0.6328um bu[v[U4  
l@a>"\><i*  
i2SR.{&  
     njv
eZ
av  
系统设置 ')w:`8Tl  
    孔径30mm，在系统孔径里面作如下设置 _uuxTNN0x*  
l+'@y (}Q  
MO+g*N  
XYtDovbv&  
BK7折射率为1.5168，则 G};os+FxF  
优化时把M求解设置为变量 CA)DQYp{  
`H6-g=C  
IWvLt  
优化前 D9M<>Xz)  
V,<3uQD9a  
%e2,p&0G  
7t7"gl
P  
评价函数 ~ztsR;iL  
"d60IM#N?  
<(dHh9$~  
     n}MW# :eJe  
操作数说明 *2ZX*w37  
Hn5:*;N  
>M{=qs  
     n`Pwo&  
优化后 )$XW~oA'  
fr$E'+l)  
:DTKZ9>2D  
7U>Xi'?  
DT`TA#O  
     ,
U+y)w]ar  
TRAY限定口径 3-z
;pk  
{3F;:%$`c  
3 f=_F  
?.d6!vA  
优化后 wQ /IT}-  
n,hl6[OL7  
 #nV F.  
Umx~!YL!  
qRkY-0vBP  
:ulOG{z  
替换高折射率材料 b(JQ>,hX  
jC3ta  
ocCq$%Ka  
ME"B1Se\  
再优化 @v^;,cu'8  
84v7g`lrR  
LT7C>b  
0$)uOUVJ  
7e[3Pu_/X  
初始结构和评价函数 LpwjP4vWJ  
cPD&xVwq>  
s8L=:hiSf)  
     0 @]gW  
优化后初始结构和评价函数 Bx9R!u5D  
)Il) H  
K
Y5it9e  
     }+/j/es{]  
优化后2D图
0c6b_%Rd  
v_M-:e3`  
kr ,&aP<,  
     !'|^`u=eL  
优化后点列图 P2la/jN  
h9<*+T