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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, 7B gA+Fz  
    tdi}P/x  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 Ag]Hk %  
    TY#pj  
    (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)。 P^/e!%UgC  
    dBL{Mbh2Z  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 Ga"<qmLMc  
    =-uk7uZM  
    (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。 FefS]G  
    wqn }t]  
    KDAZG+u+  
    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, 6t6#<ts  
    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) R*psL&N  
    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~ KC{ HX?  
    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~ +3D3[.n  
    7[W! Nx  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 j_*#"}Lcp  
    lGZ^ 8  
    计算物镜参数: ]`Y;4XR  
    焦距 f’=110mm 6muZE1sn  
    视场 2w=6° Gv w:h9v  
    物镜通光直径 D=20mm ,;yiV<AD  
    相对孔径 1:5.5 aYQIe7J90J  
    选用双胶合物镜。 BI-xo}KI  
    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° <ibEo98  
          r            d         glass Mrlv(1PQT  
                                   1,1,1 k:0HsN!F9  
    181.97       9           K9 Cuq=>J  
    -133.05      6          ZF2 vHPp$lql  
    -397.2                   1,1,1 H:BWv08~5  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: }l>0m  
        r         d         glass a:tCdnK/  
                                  1,1,1 |};P"&  
      66.8        3.3        K9 2!b+}+:  
    -48.84      2.2        ZF2 Q}M% \v  
    -145.81               1,1,1 D f H>UA  
    bm_'giQ:  
    计算目镜各参数: d&QB?yLd  
    视场 2w’=31° OXuBtW*,z+  
    焦距 f’=22mm Rj9YAW$  
    相对孔径 1:5.5 Rb~NX  
    选用对称式目镜。 U1t7XZ3e  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: 0;j)rmt  
         r          d           glass /8i3I5*  
                                        1,1,1 x 2\ ,n  
        76.6         1.5           ZF1 hX~d1.]Y  
       24.6          7             K9 x_vaYUl)  
       -30.6        0.1         1,1,1 -Fe) )Y'=  
       30.6          7            K9 I=)u:l c  
      -24.6        1.5          ZF1 rn7eY  
      -76.6                      1,1,1 [;/ydE=  
    `)5E_E3  
    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~ _>8ZL)NQQ  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? <T[ wZ[l  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? 1>1&NQ#}  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 25RFi24>D  
    )V<ML7_?  
    [ 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。 z']TRjDbT  
    5eP8nn.D  
    (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 : ,Jm2|WKH  
    \$.8iTr@  
       (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 OPVF)@"ptM  
    SvZ~xTit  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 .E H&GX  
    AgEX,SPP  
       (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 rucgav  
    |$*1!pL-QP  
          也沒關係,因為球差量很小> w;@NYMK)  
    |]--sUx:  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 *$K_Tii  
    e[<vVe!  
       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 a8D7n Ea  
    us j:I`>  
    (4) 物、目鏡要合在一起: >KPxksFR8  
    7Gwn,&)  
          (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 S$~T8_m^U  
    :G3PdQb^  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 t1Ty.F)r  
    ~s3X&!#   
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> hkS0ae  
    <v&L90+s\;  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> Yatd$`,hW  
    in-|",O`Z  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 o#GZ|9IL  
    j<"@ Y7  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter \9 ,a"g  
    >A5*=@7bY?  
    [ 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~~ <)$e*HrI  
    ,Gi%D3lA  
    焦距26怎么得到的? Vg^yjP{sv  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 (.J6>"K<  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 FfRvi8  
    >qy$W4  
    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 Mdw"^x$7  
    eK[9wEdn  
    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 G_QV'zQ  
    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。 3V]08  
    q%/\  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 12V-EG i  
    *m8{yh  
    (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 L=@8Z i!2<  
    $3S`A]xO  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 sk5B} -  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 K1=j7  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 ,z01 *Yx  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 u f1s}/M  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 q8)w Al  
    ;v!Ef"E|cV  
        即可在優化中維持對稱。 ><C9PS@  
    ,T-xuNYC  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Jim5Ul  
    a`D`v5G t  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 u"F{cA!B  
    ` Nv1sA#C  
       錯要加以修正。 1XpqnyL&  
    H~?7 : K  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 h05BZrE  
    @,{Qa!A>l  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 h %5keiA  
    *|^|| bd  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) T3Sz<K$E  
    hT% >)71  
          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 ,=[r6k<  
    !Ld[`d.|R!  
       、判斷、修改才會進步。 <r)5jf  
    E_0i9