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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, -WIT0F4o;  
    m8F-#?~  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 2\ /(!n  
    g?ID}E ~<  
    (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)。 c <[?Z7y  
    sKhX0,s&  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 fbKL31PI  
    &|7pu=  
    (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。 P`HE3?r  
    @|xcrEnP}B  
    *yqEl O  
    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, 8Letpygm  
    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) Hd6g0  
    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~ EoqUFa,  
    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~ ygr[5Tl  
    Q*mzfsgr  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 OwrzD~  
    QD%~ A0  
    计算物镜参数: $Ml/=\EHOg  
    焦距 f’=110mm T<06y3sN  
    视场 2w=6° /w{DyHT  
    物镜通光直径 D=20mm ,9gyHQ~  
    相对孔径 1:5.5 S`TP#uzKu]  
    选用双胶合物镜。 ymSGB`CP  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° VZ{aET!  
          r            d         glass -J4?Km  
                                   1,1,1 #Yi,EwD  
    181.97       9           K9 RG|]Kt8  
    -133.05      6          ZF2 l2KR=& SX/  
    -397.2                   1,1,1 ]Qe;+p9vU  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: /|Za[  
        r         d         glass &yv%"BPV  
                                  1,1,1 ,/{mRw%  
      66.8        3.3        K9 2>0[^ .;"  
    -48.84      2.2        ZF2 wy"^a45h  
    -145.81               1,1,1 x(h(a#,r  
    Se qnO.\  
    计算目镜各参数: g PogV(V  
    视场 2w’=31° o0^'x Vv  
    焦距 f’=22mm 'x BBQP  
    相对孔径 1:5.5 !EuU @ +  
    选用对称式目镜。 (Y\aV+9[  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: IF%^H K@  
         r          d           glass 4UmTA_& Io  
                                        1,1,1 \Rop~gD  
        76.6         1.5           ZF1 Zso&.IATng  
       24.6          7             K9 4A.ZMH  
       -30.6        0.1         1,1,1 8;/`uB:zV  
       30.6          7            K9 7!.%HhU0  
      -24.6        1.5          ZF1 @$z/=gsy  
      -76.6                      1,1,1 "knSc0 ,u  
    gP1~N^hke]  
    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~ {X<mr~  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? r 11:T3  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? B5pM cw  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 7 N+;K0  
    |3W\^4>,  
    [ 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。 *F/uAI^)  
    ]bCeJE.+)  
    (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 : fI(u-z~,  
    o.U$\9MNP  
       (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 N+)4]ir>  
    '0x`Oh&PK  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 CL%?K<um  
    ;K38I}  
       (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 |g]TWKc*  
    +RS>#zd/=  
          也沒關係,因為球差量很小> un0t zz  
    Dgh|,LqUB  
    (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 ?P4@U9i  
    <S I& e/  
       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 rhY>aj  
    QA7SQ cd,  
    (4) 物、目鏡要合在一起: "GoNTM5h  
    g/,fjM_  
          (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 >ijFQ667>j  
    M"[s5=:Lo  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 H6?ZE  
    :Z(?Ct&8  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)>  9],;i7c  
    FrD.{(/~  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> s mub> V  
    G|FF  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 8>a/x,  
    fU^B 3S6X  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter ! {lcF%  
    I7b(fc-r  
    [ 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~~ m JewUc!<5  
    TveCy&  
    焦距26怎么得到的? '[JrP<~^o  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 aAO[Y"-:,Y  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 Cca( oV  
    T :CsYj1  
    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 +xRja(d6  
    (rFY8oHD  
    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 CZE5RzG  
    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。 o; 6\  
    Nol',^)  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ko im@B  
    wGd8q xa  
    (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 ~zRUJ2hD!  
    + }(  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 ,nMLua\  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 Ha$|9li`  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 =w".B[r  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 en!cu_]t  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 ,V)yOLApVj  
    [[JwHM8H&  
        即可在優化中維持對稱。 8_U*_I7(  
    9XF+? x  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> !-x^b.${B  
    Vj0`*nC)/  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 +F&w~UT  
    h_?D%b~5  
       錯要加以修正。 + R])u5c'  
    7\JRHw  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 >T.U\,om7  
    Il'+^u_ <  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 W=mh*G3y  
    fcr\XCG7U  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) SWO$# X /  
    M^mS#<!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 Cf<i"   
    ..'^1IOA  
       、判斷、修改才會進步。 ~8`r.1aUO  
    RNcHU