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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, tb?YLxMV  
    k0Ek:MjJr  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 4Z*U}w)  
    !Oi~:Pp  
    (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)。  M/z}p  
    MuBx#M/  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 _p?s9&  
    ^2 ]LV6I  
    (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。 >5G>D~b  
    ,i.%nZw\  
    saD-D2oj  
    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, nT#JOmv  
    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) kcB+_  
    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~ P,bd'  
    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~ 59Sw+iZj  
    OuIv e>8  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 5|$a =UIR  
    }gf}eH  
    计算物镜参数: (fo Bp  
    焦距 f’=110mm /&ygiH{^  
    视场 2w=6° P"7ow-  
    物镜通光直径 D=20mm MEwdw3  
    相对孔径 1:5.5 e<gx~N9l'  
    选用双胶合物镜。 ZI ?W5ISdg  
    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° PI5j"u UO  
          r            d         glass k5+]SG`]]  
                                   1,1,1 6xgv:,  
    181.97       9           K9 +~2rW8  
    -133.05      6          ZF2 $M"0BZQ?y!  
    -397.2                   1,1,1 r{+aeLu  
    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: 6!EYrX}rI[  
        r         d         glass oUW<4l  
                                  1,1,1 INMP"1  
      66.8        3.3        K9 w\|Ei(  
    -48.84      2.2        ZF2 3/M.0}e  
    -145.81               1,1,1 EH`0  
    >HkhAJhW  
    计算目镜各参数: =;c_} VY  
    视场 2w’=31° hhR aJ  
    焦距 f’=22mm evl -V>   
    相对孔径 1:5.5 #w3ru6*W  
    选用对称式目镜。 6*1$8G`$8,  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: _LfHs1g4  
         r          d           glass a5`eyL[f  
                                        1,1,1 DOm-)zl{|x  
        76.6         1.5           ZF1 r!/0 j)  
       24.6          7             K9 9Yw]Y5l  
       -30.6        0.1         1,1,1 P6?0r_Y  
       30.6          7            K9 +p/1x'J  
      -24.6        1.5          ZF1 K^i"9D)A  
      -76.6                      1,1,1 M$CVQ>op:  
    `n-vjjG%#  
    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~ +?N}Y{Y&  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? dhR(_  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? Z}cIA87U  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! RLKj u;u  
    ,# "(Z  
    [ 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。 g5TkD~w"  
    P7>IZ >bw  
    (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 : 4I.1D2 1jA  
    $eCGez<E  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 Y2vj}9jK  
    {h^c  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 BQU/QoDY  
    j1Fw U  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 fIEw(k<*  
    r9 ;`  
          也沒關係,因為球差量很小> _@|fva&s,;  
    T:n< db,Px  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 zn[QvY  
    kC|Tubs(  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm n'3u] ~7^  
    KZ4zF  
    (4) 物、目鏡要合在一起: gD5P!}s[u0  
    r:#Q9EA  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 3*2I$e!Jt  
    x.G"D(  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 4[_L=zD  
    D@5s8xv  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> iha9!kf  
    8vO;IK]9b^  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> :Fo4O'UC  
    8qmknJC  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Lv3XYZgW~  
    w #<^RKk  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter n`QO(pZ6+  
    1(# RN9   
    [ 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~~ abL/Y23 "  
    2YE7 23H=Z  
    焦距26怎么得到的? r)OO&. P@j  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 {=s:P|ah  
    Sf=F cb  
    :4%<Rp  
    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 Q!YF!WoBX  
    3mk=ZWwv  
    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 | xp$OL"a  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
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    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 ^CfM|L8>  
    a ZI>x^X  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 Y_$^:LG  
    ^OsA+Ea\  
    (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   YfTd  
    4xv9a;fP  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 EfFj!)fz  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 ]#vWKNv:;  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 \nC5 ,Rz  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 w}IL 8L(D  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 cC b>zI  
    =>HIF#jU  
        即可在優化中維持對稱。 ,D:iQDG^  
    yEE|e&#>  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> =ZCH1J5"  
    tU9rCL:P  
         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 <+<)xwOQ ]  
    P=f<#l"v  
       錯要加以修正。 n wY2BIB  
    & 6`  
    (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 G A'*58  
    -;sJ25(  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 CbnR<W-j  
    g@$0FY{Q  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) %2^['8t#NH  
    JOA%Y;`<#  
          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 U,oD44  
    |hu"5*  
       、判斷、修改才會進步。 @uQ%o%Ru6  
    &z./4X