摘要

離軸拋物鏡可以理解為從較大的拋物鏡中截取的一小部分，整塊拋物面鏡也稱作“基鏡”。對這類系統(tǒng)建模時，特別是第一次，看起來會很麻煩。然而只要一些指導(dǎo)和練習，我們就可以掌握離軸拋物鏡的操作，并將它設(shè)置為我們想要的狀態(tài)。

這篇文章通過一個實際工作中的設(shè)計任務(wù)來介紹離軸拋物鏡的建模，該任務(wù)為結(jié)合現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)使用離軸拋物鏡。

本文附件請從以下鏈接下載：

http://customers.zemax.com/support/knowledgebase/Knowledgebase-Attachments/Demystifying-the-Off-Axis-Parabola-Mirror/starting_point.aspx

介紹

當設(shè)計系統(tǒng)中使用離軸拋物鏡時，我們需要時刻注意基底拋物鏡的位置并將其顯示在系統(tǒng)中。只有在設(shè)計的最后一步再把偏心的（離軸的）孔徑從基底拋物鏡中剪裁出來。在本例中，我們要設(shè)計一個離軸拋物鏡的位置和旋向，來得到特定的光斑輸出，并確定離軸拋物鏡和系統(tǒng)中其他元件的相對位置。這是一個非常實際的設(shè)計問題，在這個過程中我們將使用OpticStudio中許多實用的小技巧。附件文件為本系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)。

拋物面鏡

拋物鏡可以對有限遠共軛的軸上視場（對于準直入射的平行光）完美成像。下圖為F數(shù)0.3的拋物面鏡將準直平行光匯聚到一個完美的焦點：

由上圖也可以看出，當許多光學(xué)系統(tǒng)光源為點光源時，使用拋物面鏡作為準直器是一個理想的選擇。然而如果直接使用這樣一個準直器，那么孔徑中的部分光將會被遮擋。另一點需要注意的是，大多數(shù)系統(tǒng)并不需要F數(shù)這么小的準直器，相反只需一小塊反射鏡即可滿足使用需求。

為了解決遮擋并盡可能的減小反射鏡的尺寸，我們需要使用離軸拋物鏡來代替一整塊拋物鏡。離軸拋物鏡實際上是基底拋物鏡上的一小部分。下圖展示了離軸拋物鏡和基底拋物鏡的關(guān)系：