[技术]SeeOD应用：He-Ne激光束聚焦物镜设计 [复制链接]

设计要求 bMZ0%(q
 
PQK_*hJG"  
物距𝑙=∞，视场角𝜔=0^°；焦距𝑓^′=60mm；相对孔径𝐷/𝑓^′ =1/2； !"kvXxp^  
工作波长λ=0.6328μm。 g^idS:GtX5  
此镜头只需要校正轴上点球差。 _YY)-H  
RMS弥散圆直径小于0.02mm。 e#seqx  
镜头结构尽量简单，争取用两块镜片达到要求。 ^Iz.O  
,uw&)A  
主光线和上下光线 (C
q-8**dY  
zb<+x(0y"  

图片:1-220120201G02L.png

%tMfOW  
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。 )sQbDA|p  
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. 8c~H![2u  
[ /D/  
视场设置 ;#+#W+0  
半视场角20°，我们选择0,0.707和1视场，分别设置0°,14°和20° g (~&  
c]9OP9F  

图片:1-220120201K1557.png

X>CYKRtb  
8177x7UG2[  
波长设置 {r"
s.|
n  
选择He-Ne激光器波长0.6328um  }N[sydL  
{hl_/ aG  

图片:1-220120201R9B4.png

T|m+ULp~  
5xiYCOy  
系统设置 *cd9[ ~  
孔径30mm，在系统孔径里面作如下设置 aV ^2  
K,RIa0)  

图片:1-220120201919231.png

j}|6k6t  
CI,-qi  
BK7折射率为1.5168，则 QEVjXJOt0  
优化时把M求解设置为变量 :sn}D~  
-{<%Wt9  

图片:1-2201202019564F.png

$&4Zw6"=  
优化前 Y,a.9AWw)  
":Q70*xSm  

图片:1-2201202020301T.png

XH. _Z  
+V) (,f1  
评价函数 $lv  g.u  
WgIVhj  

图片:1-220120202059D6.png

(]pQ.3  
i{,>2KVC|  
操作数说明 t^YD
CcvoQ  
G6 GXC`^+  

图片:1-220120202304322.png

*8Lym,]  
cx02b-
O  
优化后 Wc)^@f[~<  
.1}u0IbJ  

图片:1-22012020250Q94.png

K)k!`du!6  
2q#$?qs_b  

图片:1-220120202550344.png

J@$>d  
Ywni2-)<  
TRAY限定口径 cB<
Zez  
c>
^_4QQ  

图片:1-22012020263KM.png

snK/,lm.  
rF5<x3  
优化后 )&w\9}B:  
A[b'MNsv  

图片:1-220120202HNF.png

41:Z8YL(  
g` Wr3  

图片:1-220120202P2a4.png

<l\FHJhjq  
qaUHcdH  
替换高折射率材料 d BJM?/  
fN&O `T>  

图片:1-220120202Z0294.png

:O{:;X)  
o~~_>V)W  
再优化 ~
v
5tx  
xNx!
2MrR;  

图片:1-22012020293M33.png

& z?y  

图片:1-22012020300aG.png

R)H@'X  
]s u
\[?l  
初始结构和评价函数 
ve>8vw2  
|GMK@Q'0:  

图片:1-220120203051X8.png

`=.{i}V  
g'IS8@  
优化后初始结构和评价函数 m1frN#3  
kt@+UK."  

图片:1-22012020312XQ.png

aB$Y5  
!|}>Y  
优化后2D图 Zw }7vD0  
wwF20  

图片:1-220120203202513.png

DF-og*V  
UH)A n:9  
优化后点列图 & MAIm56~  
s*S@}l  

图片:1-22012020322Ua.png