[技术]SeeOD应用：He-Ne激光束聚焦物镜设计 [复制链接]

设计要求 !*?|*\B^I  
`hl8j\HV<}  
物距𝑙=∞，视场角𝜔=0^°；焦距𝑓^′=60mm；相对孔径𝐷/𝑓^′ =1/2； o7r7HmA@  
工作波长λ=0.6328μm。 qj7}]T_  
此镜头只需要校正轴上点球差。 >\7Mf@c  
RMS弥散圆直径小于0.02mm。 vg-Ah6BC{  
镜头结构尽量简单，争取用两块镜片达到要求。 RoFOjCc>D.  
2q NA\-0i>  
主光线和上下光线 :>|dE%/e$  
kl~)<,/@  

图片:1-220120201G02L.png

W ZT) LYA  
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。 f:K>o.  
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. w+wg)$i  
fTOGW`s^  
视场设置 83adnm  
半视场角20°，我们选择0,0.707和1视场，分别设置0°,14°和20° 9Q.@RO$%C  
Tc.QzD\  

图片:1-220120201K1557.png

AI^!?nJ%'  
9+iz+  
波长设置 Y#5v5  
选择He-Ne激光器波长0.6328um `53S[8  
O**
~ Tj  

图片:1-220120201R9B4.png

uq2C|=M-x\  
#z1/VZ  
系统设置 ;u-[%(00S  
孔径30mm，在系统孔径里面作如下设置 Dr)jB*yK  
h"y~!NWn  

图片:1-220120201919231.png

iG ,z3/~v  
bZ>dr{%%e  
BK7折射率为1.5168，则 *EwDwS$$  
优化时把M求解设置为变量 {pc (b  
WfXwI 'y  

图片:1-2201202019564F.png

PavW@  
优化前 !,^y!+,Qy  
``-pjD(t  

图片:1-2201202020301T.png

TILH[r&Jg  
y9N6!M|'y  
评价函数 &P,uK+C4  
+MqJJuWB  

图片:1-220120202059D6.png

HUChg{[  
z1^3~U$}  
操作数说明 o%,?v 9  

wmA TV/  

图片:1-220120202304322.png

t#VX#dJ  
25Ro )5  
优化后 ?t/G@  
b BiTAP  

图片:1-22012020250Q94.png

Om*(dK]zHQ  
|)C #  

图片:1-220120202550344.png

P}^Y"zF2  
w!pj);jy{  
TRAY限定口径 &ty-aB=F  
EOZ 6F-':  

图片:1-22012020263KM.png

A>8~deZ9  
BCuoFw)  
优化后 ULhXyItL  
WD_{bd)  

图片:1-220120202HNF.png

'd|!Hr<2  
D~bx'Wr+  

图片:1-220120202P2a4.png

~"_!O+Pj  
dW22v!  
替换高折射率材料 }Q*J!OH  
U)M&AYb  

图片:1-220120202Z0294.png

A.mFa1lH  
&8pGq./lr=  
再优化 6oq5CDoq  
l=t/"M=  

图片:1-22012020293M33.png

V'gJtF  

图片:1-22012020300aG.png

?lfyC/  
B9Mp3[  
初始结构和评价函数 +_kA&Q(t  
+!W:gA  

图片:1-220120203051X8.png

XdmpfUR,13  
M7T
*J>i  
优化后初始结构和评价函数 aOw#]pB|  
8#HnV%|N  

图片:1-22012020312XQ.png

/CH]'u^j  
+0)M1!gK  
优化后2D图 %t
$KVV  
/E2P  

图片:1-220120203202513.png

vQp'bRR  
*>"NUHq  
优化后点列图 U?d I  
+$#<gp"  

图片:1-22012020322Ua.png