zemax笔记19——牛顿望远镜的建立和评价

系统要求

  • 有效焦距为800
  • F数为8
  • 半视场为2度

构建系统

  • 基本参数

  • 入瞳直径为800/8=100。

  • 视场设置为0 ,1.4 , 2。

  • 波长选择d光。(系统只有反射镜的话是没有色差的,设计初期只用单色光就可以了)

  • 设置主反射镜
    在第二个表面设置曲率为F数解(F数为8),材料设置为 MIRROR。
    厚度设置为边缘光线高度解(高为0),自动求得像面距离。

为了视图中显示的光线和结构更清楚一些,在反射镜前插入一个表面厚度设为1000(看清入射光线)。视图中设置显示的起始面为2 。

反射镜的表面属性里设置 draw : mirror substrate 设为 flat , thickness 设为 15 。(令反射镜凸现出一定厚度)

设置主反射镜
2D视图
离散斑视图

从离散斑视图中可以看到主视场上有球差,边缘视场有慧差。

对于牛顿望远镜来说,其主反射镜应为抛物面型,消除主视场上的球差。我们只需要将主反射镜的非球面系数(conic)设为-1即可。

Paste_Image.png
离散斑视图
  • 设置次反射镜(折叠反射镜)
    我们需要再添加一个反射镜将出射光路与入射光路分离,才能方便观察。

去除主反射镜厚度的边缘光线解,设置为-700。在主反射镜后插入一个表面,设置厚度为-100 ,并利用zemax的添加反射镜工具将其设置为反射镜,反射角为-90度。

因为有了坐标断点,这时候需要用3Dlayout来查看系结构。

analysis -> MTF -> FFT MTF
打开MTF视图可以看到主视场表现非常好。

在实际情况中次反射镜会遮挡一部分入射光线,而目前设计的结构中并没有遮挡。我们利用前面插入的第一个表面来实现遮挡。

将第一个表面的孔径类型设置为环形遮挡,半径为42 。


设置遮挡

这时可以看到MTF视图里MTF函数大幅下降。

打开足迹图可以看到每个表面的光线分布
analysis -> miscellaneaneous -> footprint diagram
右键,surface 选为 3 (主反射镜),可以看到因为遮挡,有一部分光线没有到达反射镜:


主反射镜光线分布

右键 surface 选为5(次反射镜),可以看到次反射镜上,主视场中间一部分被挡住了,边缘视场有一半被挡住了。

因为光路失去了对称性,为了准确观察实际光线分布,我们将主光线四周的视场都添加进去:


重新设置视场
次反射镜光线分布

可以看到,光线在X方向分布为27.5以内,Y方向分布在39以内。
所以我们将次反射镜的孔径设置为椭圆:


次反射镜孔径

在3D视图中通过方向键左右旋转视图,可以看到次反射镜在第一个表面上的投影为圆形,直径为椭圆短轴27.5 。所以我们更改第一个表面的遮挡半径为28 。


Paste_Image.png

系统构建完成。

查看结果

  • MTF视图(右键显示衍射极限,主视场与其重合)


    Paste_Image.png
  • 离散斑视图


    Paste_Image.png
  • 系统结构


    Paste_Image.png
  • 数头数据


    Paste_Image.png

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

相关阅读更多精彩内容

  • 激光技术出现于60年代,真正投入实际应用始于70年代初期。最早的激光发射器是充有氦-氖(He-Ne)气体的电子激...
    我是嘻哈大哥阅读 8,618评论 1 6
  • 一种常用来消像差的设计。 本例中透镜设计要求:BK7/F2经典消色差组合。设计要求Paste_Image.png ...
    渔山樵水阅读 27,953评论 0 10
  • 昨夜醒来细思量, 满头满脑是文章。 今朝复去再琢磨, 痴情痴意为诗乡。 春风得意绿永昌, 依山依水筑画廊。 细雨翻...
    小启明星阅读 2,047评论 4 3
  • 阳光薄薄亮亮的,把绿叶子折射的逼你的眼,不远处的河流在列车的轰隆赞歌中别过脸去,但我看到:银浪微妙翻译着生命的图腾...
    您好小七阅读 1,747评论 3 2
  • 以前从不知,情为何物 身为公主的我,任性且张扬 游山水荡四海,自由自在 百草园舒展袖,我睡意芬芳 好奇心,打碎我心...
    垄上行云阅读 3,523评论 0 1

友情链接更多精彩内容