[技术]SeeOD应用：He-Ne激光束聚焦物镜设计 [复制链接]

设计要求 K# /Ch5?  
OkkhP  
物距𝑙=∞，视场角𝜔=0^°；焦距𝑓^′=60mm；相对孔径𝐷/𝑓^′ =1/2； ThbP;CzI#  
工作波长λ=0.6328μm。 y6bjJ}  
此镜头只需要校正轴上点球差。 O4n8MM|`  
RMS弥散圆直径小于0.02mm。 }~V,_Fv  
镜头结构尽量简单，争取用两块镜片达到要求。 pL%4= ]m  
~yd%~|  
主光线和上下光线 +H[Q~P8'[  
FR
c |D  

图片:1-220120201G02L.png

I>\}}!  
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。 6OMb`A@/2  
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. JTjzT2`A.  
^fG`DjA)  
视场设置 H RWZ0 '  
半视场角20°，我们选择0,0.707和1视场，分别设置0°,14°和20° UQSX<6"  
=>P_mPP=  

图片:1-220120201K1557.png

9*f2b.Aj  
7G?Ia%u  
波长设置 )ynA:LXx  
选择He-Ne激光器波长0.6328um j\nE8WH  
gW/QFZjY  

图片:1-220120201R9B4.png

G[vUOEU~O  
^GrNfB[Qu  
系统设置 >c&4_?d&,A  
孔径30mm，在系统孔径里面作如下设置 J6= w:c  
t CkoYrvT  

图片:1-220120201919231.png

G3oxa/mO  
LRhP7D+A  
BK7折射率为1.5168，则 C:WtCAm(  
优化时把M求解设置为变量 )`e^F9L  
$>nkGb%Kp  

图片:1-2201202019564F.png

{6-;P#Q0_  
优化前 h5<T.vV  
UUZ6N ZQI  

图片:1-2201202020301T.png

:v|r=#OI  
\,$r,6-g  
评价函数 ;GiI'M  
3-4Nad  

图片:1-220120202059D6.png

b/T20F{W\o  
'O!Z:-qE  
操作数说明 *Pa2bY3:  
cr2{sGn|  

图片:1-220120202304322.png

D!81(}p  
Kc%tnVyGh:  
优化后 *2w_oKE'+5  
i!s~kk  

图片:1-22012020250Q94.png

Lw!?T(SK  
1v>  

图片:1-220120202550344.png

L#83f]vG  
Wm];pqN  
TRAY限定口径 K7)j  
fRZUY<t  

图片:1-22012020263KM.png

5q0BG!A%T  
IwZZewb-a  
优化后 aNuZ/9O  
WO.}DUfG+  

图片:1-220120202HNF.png

4SX3c:>  
b'1/cY/!  

图片:1-220120202P2a4.png

R^mu%dw)(%  
7I@9v=xV  
替换高折射率材料 R
fkzv=<"X  
BH.:_Qrbh[  

图片:1-220120202Z0294.png

gOBj0P8s|}  
M6@'9E]|>  
再优化 <k!mdj)  
5n&)q=jk=  

图片:1-22012020293M33.png

U*`  

图片:1-22012020300aG.png

hY4)
W  
I;bg?RsF  
初始结构和评价函数 ~;!i)[-  
;]l{D}  

图片:1-220120203051X8.png

muqfSF  
Wl9I`Itg  
优化后初始结构和评价函数 )<H 91:.  
R{2GQB  

图片:1-22012020312XQ.png

b#/V;  
c0,gfY%sI$  
优化后2D图 Xr  
;XKo44%  

图片:1-220120203202513.png

h4$OXKme?  
SopNtcu!  
优化后点列图 ,=q7}5o Y  
N9>'/jgZX  

图片:1-22012020322Ua.png