一.概述
k7yv>iN 前面課程講過消色差
透鏡,色差是由于玻璃材料自身的物理性質(zhì)決定的像差,只要是帶折射的
光學(xué)系統(tǒng),都難以避免色差。通過消色差理論我們可以知道,二級
光譜近似為一定值,正比于P-V玻璃圖的斜率。為了矯正色差,前人另辟蹊徑,開發(fā)出了反射式
望遠(yuǎn)鏡。很多的望遠(yuǎn)鏡
成像系統(tǒng)就是用反射成像,典型的如哈勃望遠(yuǎn)鏡,望遠(yuǎn)鏡中最簡單的反射式望遠(yuǎn)鏡就是牛頓望遠(yuǎn)鏡,它僅由一個拋物面反射鏡和平面反射鏡組成。典型構(gòu)成如下圖所示,在工作時,遠(yuǎn)方傳來的
光線經(jīng)凹面反射鏡反射匯聚于光焦處,接著經(jīng)過一個平面反射鏡反射到觀察者的眼睛中。其中物像經(jīng)過了兩次轉(zhuǎn)換方向。
C}(<PNT ;Ch+X$m9
]=?X*,' 圖一 牛頓望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)圖
ueWR/ 二.設(shè)計要求
焦距:800mmF#:4視場:1°波長可見光范圍計劃使用拋物面作為主反射面,由拋物面的數(shù)學(xué)定義可知,拋物面能將軸上物點的球差全部消除,然而軸外視點像質(zhì)會迅速下降,所以適用于小視場。從原理圖上我們知道,牛頓望遠(yuǎn)鏡中真正對光線起聚焦作用的其實僅一個拋物面反射鏡,平面鏡只起轉(zhuǎn)折光路方向作用。在SYNOPSYS的系統(tǒng)
參數(shù)中設(shè)置好初始條件:
`uIx/.L G|QUujl 2A*X Hvwb 更改表面類型為反射。我們需要這個面是個拋物面,即平行于光軸的光線入射后的反射光線應(yīng)當(dāng)匯與焦點,所以反射面的圓錐系數(shù)Conic=-1.此外,反射曲面的曲率半徑和焦距的關(guān)系:R=2f,因此由f=800,則R=-1600;SYNOPSYS中光路遇到反射鏡的厚度規(guī)則是:第N個反射鏡,厚度符號(-1)^n,則焦距光束應(yīng)當(dāng)匯聚與-800處。設(shè)置完成后查看結(jié)構(gòu)圖和初始像質(zhì)。
^MWEfPt ||{T5E-.F 可以看到0視場角成像理想,而高視場角出現(xiàn)了像散和慧差,與理論一致。查看點列圖有:
y+
6`|
h_ !q~X*ZKse L~*|,h 此時我們繼續(xù)添加平面反射鏡將像面折轉(zhuǎn)到側(cè)面觀察。這個平面反射鏡的位置比較講究,如果平面鏡遠(yuǎn)離拋物面鏡,其對拋物面鏡的遮攔效果小,但是折轉(zhuǎn)出來的光路就會比較短;相反的,如果平面鏡相對拋物面鏡距離較近,折轉(zhuǎn)出來的光路相對可以長一點,但是其尺寸比較大,對拋物面鏡的遮攔影響較大。我們令折轉(zhuǎn)光路長200mm,則平面鏡位置在-600mm處。面2在傾斜中設(shè)置平面為鏡子類型,厚度為200mm,完成后其結(jié)構(gòu)如下:
};|!Lhl+ 2X qTyf< 查看0視場的MTF,可以看到MTF達(dá)到了衍射極限。
D
安达市|
扶风县|
武安市|
宜丰县|
内黄县|
开原市|
交城县|
界首市|
营口市|
浮梁县|
琼中|
和龙市|
济源市|
汤阴县|
通榆县|
游戏|
吉安市|
潜山县|
德清县|
台南县|
哈尔滨市|
阿坝县|
都安|
固原市|
惠州市|
沂源县|
兴隆县|
塘沽区|
岗巴县|
东台市|
伊宁县|
垫江县|
南澳县|
哈尔滨市|
鲁山县|
阿拉尔市|
梁山县|
巧家县|
临泉县|
云龙县|
宁河县|