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    [分享]Ansys Zemax | 如何建模離軸拋物面鏡 [復(fù)制鏈接]

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    離線ueotek
     
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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2023-03-29
    離軸拋物面反射鏡是光學(xué)工業(yè)中一種重要的設(shè)計(jì)類型。本文演示了如何根據(jù)制造商給出的規(guī)格設(shè)計(jì)一個(gè)離軸拋物面反射鏡，并演示如何使用主光線求解將像面中心與主光線路徑對(duì)齊。(聯(lián)系我們獲取文章附件) 9^9-\DG  
    7#W]Qj  
    簡介 & Zn`2%  
    jO/cdLKX(  
    離軸拋物面反射鏡的優(yōu)點(diǎn)是光束通過反射到達(dá)像面途中將不會(huì)受到遮擋。使用 OpticStudio 可以很簡單地建模一個(gè)表面的任何離軸部分，不管其是否為拋物面。本教程將向您展示如何建模一個(gè)離軸拋物面反射鏡。這里所示的概念適用于任何偏心表面，并不局限于離軸拋物面反射鏡。 x.4z)2MO  
    G"m?2$^-A  
    離軸拋物面鏡設(shè)計(jì)參數(shù) S>>wf:\ c  
    d3|/&gDBK  
    我們將制作一個(gè)商用的離軸拋物面反射鏡。這個(gè)設(shè)計(jì)練習(xí)的目標(biāo)是能夠使反射鏡在光軸（Z軸）上的任意一點(diǎn)繞X軸傾斜。反射鏡的規(guī)格如下： 0}"\3EdAbD  
    VdGVEDwz  
    離軸距離:150mm ya{`gjIlW  
    焦距:1000mm L N Fe7<y  
    元件物理直徑:203mm     {%CW!Rc  
    U[|5:qWs  
     h _{f_GQ"  
    反射鏡背面的基底垂直于光軸。 wJ pb$;  
    wV iTMlq  
     [\#ANA"  
    nGe4IY\-w  
    R<Mc+{*>  
    如果您不熟悉任何在本教程中使用的步驟，請(qǐng)先參考  “如何使序列光學(xué)元件傾斜和偏心”  文章后，再嘗試本文內(nèi)的詳細(xì)步驟。 lVQE}gd%m  
    j}tM0Ug.U  
    輸入基礎(chǔ)幾何結(jié)構(gòu) IG# wY  
    Ws7fWK;  
    設(shè)計(jì)開始時(shí)，我們將首先定義系統(tǒng)設(shè)置。在系統(tǒng)資源管理器中進(jìn)行以下調(diào)整： 0O,;[l  
    +R L@g*`  
     7Mq{Py1  
    ·設(shè)置 系統(tǒng)孔徑 (Aperture)…孔徑類型 (Aperture Type) ：入瞳直徑 (Entrance Pupil Diameter) 和孔徑值 (Aperture Value) ：100 /8Y8-&K0  
    ·設(shè)置 單位 (Units) …鏡頭單位 (Lens Units)：毫米 (Millimeters) rAAx]nQ@  
    ·設(shè)置 波長 (Wavelengths) …波長1 (Wavelength 1) : 0.550 um     jL8A_'3B  
    uS,?oS  
     K!Fem6R  
    接下來我們可以開始定義系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)。在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中的光闌面后添加一個(gè)表面，然后在表面1-3上輸入以下參數(shù)。請(qǐng)注意，像面上有一個(gè)用戶定義的30 mm 的半直徑，如求解欄中所顯示。 -3i(N.)<;  
    l`N4P  
     <" nWGF4d  
    5I,NvHD4  
    yf0v,]v[  
    標(biāo)準(zhǔn)面的矢高值或Z坐標(biāo)定義為： A$N%deb  
    P8}IDQ9  
    dQ7iieT  
    其中 c  是曲率（曲率半徑的倒數(shù)），r  是鏡頭單位下的徑向坐標(biāo)，k  是圓錐系數(shù)。定義中，雙曲線的圓錐系數(shù)小于 -1，拋物線的圓錐系數(shù)等于 -1，橢圓的圓錐系數(shù)在 -1 和 0 之間，球面的圓錐系數(shù)為 0，扁橢球的圓錐系數(shù)大于0。要使鏡面呈拋物線形式，輸入圓錐系數(shù)為 -1。 2oEuqHL  
    K}cA%Y  
    因?yàn)殓R面的焦距是曲率半徑的一半，所以輸入曲率半徑為 -2000 mm 。曲率半徑的符號(hào)是負(fù)的，因?yàn)榍手行脑阽R子的左邊（沿- Z軸方向）。另外，因?yàn)楸砻?和像面在同一位置，所以我們將選擇不在視圖中繪制表面1，以便我們只能看到該位置的像面。在表面屬性中設(shè)置以下屬性： Q-V8=.  
    G![d_F" e  
    B* mZxY1  
    LdH1sHy*d`  
    要使反射基底平坦且與光軸正交，請(qǐng)?jiān)诒砻鎸傩詫?duì)話框中選擇以下選項(xiàng)。因?yàn)橹圃焐虥]有在他們的網(wǎng)站上指定基底的厚度，我們將設(shè)置 厚度 (Thickness) ：40mm。 0?8>{!I  
    6WQN !H8+^  
    $x`HmL3Sb  
    \Xmp lG:  
    使用以下設(shè)置打開3D布局圖。 ,hu@V\SKv  
    Nwt[)\W `  
    |f @A-d X  
     i a!!jK}  
    增加離軸距離 oA[`| ji  
    yQUrHxm  
    在表面2的表面屬性的傾斜/偏心選項(xiàng)中，設(shè)置 Y 偏心：- 150mm。 'DVn /3?X  
    t`E5bWG  
    ;$6L_C4B  
    $)"T9 $>$  
    根據(jù)制造商的規(guī)格，離軸距離是150 mm，鏡子的物理直徑是203 mm。在表面屬性 (Surface Properties) 菜單的孔徑 (Aperture) 選項(xiàng)中指定正確的孔徑大小和位置。 w-ald?`  
    .tLRY  
    " Ot%{&:2  
    &Pm@+ML*x  
    打開3D布局圖。 U ->vk{v  
    C_/eNu\I  
    o.NU"$\?  
    ]:D&kTc  
    注意光線的趨勢(shì)是遠(yuǎn)離坐標(biāo)系的。為了使像面居中并使其與主光線正交，需在像面前插入一個(gè)坐標(biāo)間斷面，并將主光線求解放置在 Y 偏心和 X 傾斜的參數(shù)上。OpticStudio 會(huì)自動(dòng)計(jì)算使主光線在正入射情況下?lián)糁性摫砻嬷行乃璧钠暮蛢A斜數(shù)值。 :*,!gf  
    ? OF $J|h  
     -XL? n/M  
    VnSO>O  
     r3U7`P   
    刷新3D布局圖。 W|@SXO)DY  
    q6$6:L,<  
     1}|y^oB\-  
    @xBb|/I  
    )e P Qxx  
    結(jié)果完美！
     
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