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    [求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

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    离线lena
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-26
    — 本帖被 cyqdesign 从 望远镜光学设计 移动到本区(2013-09-03) —
    关键词: 开普勒视场
    求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统,放大率 -5X,出瞳距 l>6mm,出瞳口径D'=4mm, 视场2ω=6°。
     
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    离线kimclps
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    只看该作者 1楼 发表于: 2010-03-09
    出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X,表示入瞳口徑=4*5=20mm, 3@1$y`SN  
    VmZDU(M  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 t$lJgj(  
    *g4Uo{  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 Bm6t f}8  
    XG5"u  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 om6`>I*  
    XRP+0=0  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 q77Iq0VR  
    f*^bV_  
    "5<YN#  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, Wq<H sJd/  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) }hXmK.['  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ zXe]P(p<  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ i3>_E <"9  
    wid  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 sjHcq5#U!  
    :2~2j-m  
    计算物镜参数: 9q2x}  
    焦距 f’=110mm /KlSI<T@  
    视场 2w=6° HYNpvK  
    物镜通光直径 D=20mm .AF\[IQ  
    相对孔径 1:5.5 OSwum!hzN  
    选用双胶合物镜。 w=~X6[+3  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° CH6;jo]  
          r            d         glass O`;o"\P<  
                                   1,1,1 ]hbrzv o  
    181.97       9           K9 T|5uywA|  
    -133.05      6          ZF2 c Hnd gUW]  
    -397.2                   1,1,1 SOS|3q_`  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: _iu^VK,}  
        r         d         glass V@`%k]k  
                                  1,1,1 /K<>OyR?  
      66.8        3.3        K9 k:&B b"  
    -48.84      2.2        ZF2 ) gxN' z  
    -145.81               1,1,1 - R`nitf  
    d\tA1&k71  
    计算目镜各参数: Uu|R]azbO  
    视场 2w’=31° /^`d o3a}  
    焦距 f’=22mm W Qe Q`pM  
    相对孔径 1:5.5 PE6ZzxR|U<  
    选用对称式目镜。 e )]  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: `Zci <  
         r          d           glass BD M"";u  
                                        1,1,1 gbu)bqu2x  
        76.6         1.5           ZF1 z AY -Y  
       24.6          7             K9 2HDWlUTNVO  
       -30.6        0.1         1,1,1 +Ecn  
       30.6          7            K9 {G=|fgz  
      -24.6        1.5          ZF1 "[CR5q9Pr  
      -76.6                      1,1,1  |  
    )OFf nKh  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ = @lM*  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? B06W(y,3Q>  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? L(HAAqRnJ  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! pwNF\ ={  
    t]ID  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 p &i+i  
    ;Ao`yC2(v  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : `6v24?z  
    K}p0$Lc  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 n9V8A[QJ  
    cEK#5   
          微超過一點>。可用AXCL處理。 "71Y{WQ   
    7s 0pH+  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 }5}#QHF  
    U[hokwZ  
          也沒關係,因為球差量很小> gj4ONmY  
    PVrNS7 Rk/  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的  X*`b}^T  
    4XSq\.@G  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm fjm 3X$tR  
    :DFtH13qO  
    (4) 物、目鏡要合在一起: ,v#3A7"yW  
    vg5fMH9ZZ  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 HC| ]Au  
    b6@0?_n  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 Q}1qt4xy*  
    -9R.mG  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> /&5:v%L  
    }s.\B    
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> U}GO* +  
    )O>M~  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 va!fJ  
    vQ >8>V  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter B8>@q!G8P  
    J5}?<Dd:  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ 8aW<lu  
    Y7 e1%,$v  
    焦距26怎么得到的? 3u9}z+q  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 8B6 -f:  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 iL'j9_w,  
    Om2w+yU  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 m|PJwd6  
    j_SUR)5  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 e,l-}=5* P  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 EEiWIf&S,  
    &a'LOq+r'  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 i$CF*%+t  
    ~gg&G~ ET  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 rv2;)3/*  
    imyfki $B  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 Nf}i /  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 T5wVJgN>  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 877Kv);  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 T/jxsIt3  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1  I^G6aw  
    %I@ vMs^  
        即可在優化中維持對稱。 ul!q)cPb{  
    \ !IEZ  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> o 80x@ &A:  
    -0<ZN(?|  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 l/A!ofc#)  
    3!i{4/  
       錯要加以修正。 <|hrmwk|  
    n/YnISt  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 2%) ~E50U  
    @[ {5{ y  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 Y[W] YPs  
    :c(#03w*C  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) fr&p0)85>B  
    h7AO5"6  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 A:5P  
    3V<c4'O\W  
       、判斷、修改才會進步。 yGH')TsjD  
    D[{"]=-