CODEV_显微物镜的设计.pdf

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1、Workshop9BPR!开始光束传输分析BINGAUSS0.2！根据干涉图文件，文件名为GAUSS.INT;定义输入光束，其归一化半径为0.2mmNRD15!Thegridincrementinlensunitsattheobjectsurfaceisequalto(2*file_normalization_radius)/(NRD-1)=0.4/14光束截面的光线数为15TGR256!Setthenumberofpointsinthedatagridto256.DBPNFPSO..I!Diffraction-basedbeampropagationusingt

2、henearfield!propagatorfromtheobjectsurfacetotheimagesurface.PLOINTSIN!Turnoffobliqueprojectionplotsgeneratedbydefault.DISINTS1!Generatecolorrasterplotofbeamintensityatfirstcylinder.DISINTS3!Generatecolorrasterplotofbeamintensityatsecondcylinder.DISINTS5..I!Generatecolorrasterplotsofbe

3、amintensityat200and400mm.RANCOLRGB111!Usemonochromaticcolorrampfromblacktowhiteinrasterplots.GO2010-6-12显微镜物镜的设计1L09:显微物镜的设计2010-6-12显微镜物镜的设计2显微物镜的主要特性•显微物镜的物方视场：2y=2y’/β(β是物镜的放大率，像方视场2y’被镜筒直径所限制(是一定值,一般为18mm，20mm，22mm)，•显微物镜的数值孔径：应该与物镜的放大率匹配，并由它直接决定分辨率。它也决定了镜头结构和校正象差的复杂程度。•像差：大孔径小视场，

4、1）必然产生高级球差同高级色差。2）显微镜的物镜和目镜都要互换使用，设计时，一般不考虑物镜和目镜之间的像差的互相补偿，而采取分别独立校正=》》要求物镜的球差、正弦差和轴向色差都为0。2010-6-12显微镜物镜的设计3显微镜物镜系列的特性分析•显微镜物镜基本参数及其对应的光学性能倍率10X20X40X60X100XNA0.250.500.650.8-0.851.25-1.50眼睛所能分开的两点0.001120.000560.0004310.000350.000224间距（明视距离）线对/mm446892116014282232景深(um)81.60.760.410

5、.16工作距离(mm)6.53.20.480.250.12010-6-12显微镜物镜的设计4显微物镜的基本类型•根据校正象差的情况不同，分四大类：(1)消色差物镜：应用最广的一类。数值孔径比较大，至少要校正轴上点的球差、色差、慧差。由于视场很小，所以轴外像差不重点考虑。(2)复消色差物镜：主要用于显微镜以及显微照相中，它要求在消色差物镜的基础上严格校正轴上点的球差、色差、慧差，同时要求校正二级光谱和色球差。(3)平场物镜：主要用于显微照相和显微投影。在消色差物镜的基础上要求严格地校正场曲。(4)平场复消色差物镜：在复消色差物镜的基础上校正了场曲。此类物镜性能最为优

6、良。(5)反射式和折反式物镜：特殊场合上才用。2010-6-12显微镜物镜的设计52010-6-12显微镜物镜的设计利用荧石实现复消色差64X物镜基本设计要求•低倍消色差显微物镜的设计：结构最简单，使用最广泛，对轴上点校正像差并满足正弦条件，同时承担的偏角deltau=u’-u≤0.15•4×，NA=0.10，•设计的共轭距=195mm，•物方线视场18/4=4.5mm，•可见光，•玻璃用BK7，SF2，2010-6-12显微镜物镜的设计74X显微物镜设计考虑•设计时倒过来设计，即从长距离共轭到短距离共轭。•放大率为1/4，EFFL=30.5832mm.•物空间N

7、A=0.1/4＝0.025。•线视场，物高18mm(这一个值是固定的)，这样像高为4.5（倒过来）。•用一个双胶合消色差透镜。•对F，C光消色差。2010-6-12显微镜物镜的设计8用CODEV设计•一般设置：aperturetype>>ObjectspaceONA=INA/4=0.025。•视场Field：设置为Objectheight：0，6.3，9三个视场点。•波长为可见光：F，d，C。•因为这个镜头比较简单，所以不用找原始结构，用三个重合的曲面作为初始结构，只要保证焦距达到要求就可。2010-6-12显微镜物镜的设计9建立的初始结构•初始结构中双胶合镜头为

8、三个曲率一