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infotek 2021-09-22 09:18

F/4反射施密特望远镜的波动光学分析

作者:Daniel Asoubar (LightTrans) tj@(0}pi4  
)ciP6WzzbI  
要求:VirtualLab™ 5.8 –Starter Toolbox(基本工具箱)  rvd $4l^  
Vz/w.%_g  
证书:CC-BY-SA 3.0 +_i{4Iz~p  
,<tJ` ,0X  
模拟任务: !B%em%Tv  
Y\-xX:n.\  
本应用方案给出了利用VirtualLabTM进行反射施密特望远镜的波动光学仿真。 OY`B{jV-  
H\ejW@< ;h  
Lloyd Jones在Michael Bass:Handbook of Optics Volume II, Chapter 18,McGraw-Hill Inc.,2nded.,1995,New York(Michael Bass:光学手册,第二卷,第十八章,McGraw-Hill股份有限公司,第二版,1995,纽约)中已经给出了原始设计。 Z*co\ pW  
+`Z1L\gmA  
入射白光相对于第一反射镜具有约9°的视场偏差,因此,物镜是离轴的。 oM~y8O  
=9a2+v0  
1. 望远镜设置 ^_bG{du  
dyWp'vCQs\  
2. 入射光 XJ4f;U  
$gBQ5Wd  
w_56y8Pd4  
QE(.w dHP  
通过三波长(RGB)以不同的半视场入射角来模拟入射的非相干白光: 7a'yO+7-)  
- λred=635nm,半视场角8.95° A ]A{HEX  
- λgreen=532nm,半视场角9.00° #4'wF4DR@  
- λblue=473nm,半视场角9.05° ls 5iE  
调整望远镜,使其具有9°的半视场角,在探测平面的结果为一个中心亮斑。 yv[j Pbe  
QPx5`{nN  
3. 望远镜设置 !RmVb}m  
/IUu-/ D  
qLDj\%~(  
9Lb96K?=>  
4. 倾斜反射镜 ~:z.Xu5m  
!,[#,oy;  
\#9LwC"8;  
V^2_]VFj  
n(F!t,S1i  
在VirtualLabTM中,需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。 @N>7+ 4  
因此,不是入射场倾斜9°,而是M1反射镜。 m;OvOc,  
根据折反射定律,后边的元件可以放置和倾斜。 d+JK")$9C  
元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation(位置/方向)来实现。 &$~fz":1!  
YJ _eE  
5. 模拟结果 '8X>,un  
3^o(\=-JX  
p`Pa;=L  
6$k#B ~~  
场追迹的模拟结果如上图,在探测平面给出了真色光的分布。 R{#< NE  
由于圆孔径和波动光学的仿真,我们在目标平面获得了爱里斑图案。 t/i I!}  
AFz:%m  
]<f)Rf">:`  
□ 使用光束参数探测器来计算三种不同波长/模式的x和y方向上的光斑半径 5CkG^9  
□ 众所周知,望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。 ;}46Uc#WS  
□ 如果我们将孔径A1的直径减小到10mm,我们可以获得更大的光斑半径(看下面的数值),其会导致半视场角分辨率减小。 Pp8S\%z~h  
QJ2]8K)+C  
l76=6Vtb  
A5XMA|2_  
6. 总结 7Aqg X0)  
x>#{C,Fi  
a('0l2e<u9  
r<`:Q]  
通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数(PSF)。 pp"X0  
VirtualLabTM可以精确快速的模拟电磁场在倾斜元件像反射镜,透镜,平板等之间传播。 Dh I{&$O/  
2}vibDq p  
KUI{Z I  
QQ:2987619807 @j46Ig4~b  
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