本文演示了如何模擬一個3反射鏡5倍無焦
望遠(yuǎn)鏡,參考源于 Warren J. Smith的““Modern Lens Design: A Resource Manual””提供的方法(具體數(shù)據(jù)可參考本文附件備注數(shù)據(jù)),由McGraw-Hill出版。本文討論了如何使用孔徑選擇基準(zhǔn)拋物面的離軸部分來定義離軸拋物面(“OAPs”)。在建立該模型的過程中,使用一個腳本來追跡沿
系統(tǒng)光軸的“主
光線”,并且輸出表面上光線入射的垂直位置,以便用戶快速確定所需要垂直位置以及系統(tǒng)中第二和第三反射鏡的孔徑大小。一旦模型建立好了,可以使用分析面計算像平面的位置點列圖來檢測系統(tǒng)的性能。
dD _(MbTt cfn\De%. 使用孔徑定義OAPS ^,`;x o5(`7XV6D 在創(chuàng)建一個特定的模型之前,本文討論了如何使用孔徑來定義離軸拋物面(“OAPs”)。
~s_n\r&23 qF9z@a 當(dāng)一個表面被定義為拋物面時,用戶通過半徑和二次圓錐常數(shù)(“kappa”)來確定拋物面的形狀。然而這并沒有確定該表面的大小和范圍——這是由表面“孔徑”決定的。如下圖所示,兩種情況的拋物面半徑和kappa都是相同的,但是在第二種情況具有更小的x, y孔徑。
5.st!Lp1 圖1. 兩種相同拋物面不同孔徑的對比圖
a#i;*J mx`C6G5 可視化視圖中的紅色線框表示的是孔徑量。可以看出,在這種情況下拋物表面被孔徑的x和y尺寸所限制。
HFV4S]U= V[&4Km9C 移動孔徑“中心”遠(yuǎn)離拋物面軸線可以讓我們選擇拋物面的一個離軸區(qū)域。如下圖所示,孔徑的大小和先前一樣,但是移動了垂軸中心,“離軸”25個單位(系統(tǒng)默認(rèn)單位為mm)。
(7 i@@ 圖2.非零中心值
D@:w/W NE Br)~ 特別注意的是,該表面與圖1b中所示表面并不具有相同的形狀(也就是說,這不僅僅是移動和重新定向)。它是 以(x,y)=(0,25)為中心、邊界由半孔徑值指定的拋物面方程的解所決定。
9|19ia@[\ )%e`SGmp 在定義一個使用OAPs的
光學(xué)系統(tǒng)時,工程師需要首先定義基準(zhǔn)拋物面,然后使用孔徑來定義反射鏡。
l#!p?l 圖3. 使用基準(zhǔn)拋物面和孔徑定義離軸反射鏡
%au2kG, 6|q\ M 建立模型 u(W%snl Oy>u/g~ 離軸望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)指標(biāo)由Warren J. Smith的“Modern Lens Design: A Resource Manual”定義,由McGraw-Hill出版 ,再現(xiàn)于下面的圖4和圖5。
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