光学系统设计讲义.doc

光学系统设计讲义.doc

ID:57315700

大小:2.67 MB

页数:27页

时间:2020-08-11

光学系统设计讲义.doc_第1页
光学系统设计讲义.doc_第2页
光学系统设计讲义.doc_第3页
光学系统设计讲义.doc_第4页
光学系统设计讲义.doc_第5页
资源描述:

《光学系统设计讲义.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、实验一:单镜头设计(Singlet)实验目的:1、学习如何启用Zemax2、学习如何输入波长(wavelength)、镜头数据(lensdata)3、学习如何察看系统性能(opticalperformance),如rayfan,OPD,点列图(spotdiagrams),MTF等。4、学习如何定义thicknesssolve以及变量(variables)5、学习如何进行优化设计(optimization)实验仪器:微机、zemax光学设计软件实验步骤:1、设计一个孔径为F/4的单镜头,物在光轴上,其焦距(focallength)为100mm,波长为可见光,用BK7玻璃为材料

2、。2、首先运行ZEMAX,将出现ZEMAX的主页,然后点击lensdataeditor(LDE)。什么是LDE呢?它是你要的工作场所,在LDE的扩展页上,可以输入选用的玻璃,镜片的radius,thickness,大小,位置等。3、然后输入波长,在主菜单的system下,点击wavelengths,弹出波长数据对话框wavelengthdata,键入你要的波长,在第一行输入0.486,它是以microns为单位,此为氢原子的F-line光谱。在第二、三行键入0.587及0.656,然后在primarywavelength上点在0.587的位置,primarywaveleng

3、th主要是用来计算光学系统在近轴光学近似(paraxialoptics,即first-orderoptics)下的几个主要参数,如focallength,magnification,pupilsizes等。4、确定透镜的孔径大小。既然指定要F/4的透镜,所谓的F/#是什么呢?F/#就是光由无限远入射所形成的effectivefocallengthF跟paraxialentrancepupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture就是100/4=25(mm)。于是从systemmenu上选generaldata,aperturetype里选择entrancepupi

4、l,在apervalue上键入25,然后点击ok。5、回到LDE,可以看到3个不同的surface,依序为OBJ,STO及IMA。OBJ就是发光物,即光源,STO即孔径光阑aperturestop的意思,STO不一定就是光照过来所遇到的第一个透镜,你在设计一组光学系统时,STO可选在任一透镜上,通常第一面镜就是STO,若不是如此,则可在STO这一栏上按鼠标,可前后加入你要的镜片,于是STO就不是落在第一个透镜上了。而IMA就是imagineplane,即成像平面。回到我们的singlet,我们需要4个面(surface),于是点击IMA栏,选取insert,就在STO后面再

5、插入一个镜片,编号为2,通常OBJ为0,STO为1,而IMA为3。6、输入镜片的材质为BK7。在STO行中的glass栏上,直接键入BK7即可。7、孔径的大小为25mm,则第一镜面合理的thickness为4,在STO行中的thickness栏上直接键入4。Zemax的默认单位是mm8、确定第1及第2镜面的曲率半径,在此分别选为100及-100,凡是圆心在镜面之右边为正值,反之为负值。再令第2面镜的thickness为100。9、现在数据已大致输入完毕。如何检验你的设计是否达到要求呢?选analysis中的fans,然后选择其中的RayAberration,将会出现如图1-

6、1所示的TRANSVERSERAYFANPLOT。图1-1其中rayaberration是以chiefray为参考点计算的。纵轴为EY的,即是在Y方向的aberration,称为tangential或者YZplane。同理X方向的aberration称为XZplane或sagittal。rayfan在原点处的倾斜说明存在离焦defocus。10、Zemax主要的目的,就是帮我们矫正defocus,用solves就可以解决这些问题。solves是一些函数,它的输入变量为curvatures,thickness,glasses,semi-diameters,conics,以及相

7、关的parameters等。parameters是用来描述或补足输入变量solves的型式。如curvature的型式有chiefrayangle,pickup,Marginalraynormal,chiefraynormal,Aplanatic,Elementpower,concentricwithsurface等。而描述chiefrayanglesolves的parameter即为angle,而补足pickupsolves的parameters为surface,scalefactor两项,所以parameter

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。