詳解OpticStudio中離軸拋物鏡的建模
這篇文章通過(guò)一個(gè)實(shí)際工作中的設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)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
首先,我們?cè)诒砻?1處添加一個(gè)拋物面反射鏡,并且光束焦點(diǎn)位于拋物鏡的焦點(diǎn)上(焦點(diǎn)與表面頂點(diǎn)距離為635mm),需要輸入的參數(shù)如下圖所示。 當(dāng)對(duì)拋物鏡做出改變時(shí)應(yīng)及時(shí)查看點(diǎn)列圖結(jié)果,當(dāng)拋物鏡設(shè)置錯(cuò)誤時(shí)點(diǎn)列圖將得到一個(gè)較為直觀的錯(cuò)誤結(jié)果。提醒:我們使用這個(gè)拋物鏡產(chǎn)生準(zhǔn)直光線(xiàn),因此我們需要在查看點(diǎn)列圖前做一些小小的改動(dòng)。打開(kāi)系統(tǒng)選項(xiàng),在系統(tǒng)孔徑中勾選無(wú)焦像空間(Afocal image space)。這將設(shè)置像面的參考面為平面,否則在計(jì)算光程差時(shí)會(huì)因?yàn)殄e(cuò)誤參考而產(chǎn)生錯(cuò)誤。 此時(shí)檢查點(diǎn)列圖,分析結(jié)果顯示拋物鏡準(zhǔn)直結(jié)果完美,像差為零。接下來(lái)我們要將拋物面設(shè)置偏軸。當(dāng)我們使用一束平行光入射拋物面時(shí),只需設(shè)置輸入光在拋物面之前偏心,并在拋物面之后使用主光線(xiàn)求解來(lái)旋轉(zhuǎn)光軸即可完成光線(xiàn)完美匯聚。這里的操作邏輯是,先設(shè)置平行光偏心(平移拋物面),再設(shè)置光軸旋轉(zhuǎn)與拋物鏡焦點(diǎn)重合(使光軸與出射光束方向一致)。 不幸的是,由于我們的系統(tǒng)以匯聚焦點(diǎn)為起始點(diǎn),因此我們不得不反過(guò)來(lái)進(jìn)行設(shè)置。我們可以按照如下流程進(jìn)行設(shè)置:在拋物面前后分別插入坐標(biāo)斷點(diǎn)面,在拋物面前設(shè)置沿X軸傾斜(使拋物面的光軸與入射光束的光軸一致),然后在拋物面后設(shè)置偏心(將光軸移動(dòng)到與目標(biāo)出射光線(xiàn)光軸)。由于我們并不知道光軸應(yīng)該傾斜多少,因此我們首先設(shè)置初始傾斜量為5°,之后我們會(huì)通過(guò)優(yōu)化得到準(zhǔn)確的傾斜角度,如下圖所示: |
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