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光行天下 -> 光學(xué)設(shè)計(jì)及經(jīng)驗(yàn) -> 激光準(zhǔn)直系統(tǒng)中球差與光束平行度的問題 [點(diǎn)此返回論壇查看本帖完整版本]

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wenshou

2012-08-29 14:57

激光準(zhǔn)直系統(tǒng)中球差與光束平行度的問題

我在用zemax做光纖準(zhǔn)直鏡的時(shí)候，優(yōu)化到了一定的程度，發(fā)現(xiàn)球差和光束的平行度不能同時(shí)兼顧。實(shí)際上，我在milton laikin的lens design的例子中也看到其兩片式的無焦光學(xué)系統(tǒng)球差并不是很小。當(dāng)然三片式的能達(dá)到7個(gè)左右波長(zhǎng)的球差。所以我想請(qǐng)教大家，究竟光束的平行度和球差要達(dá)到一個(gè)什么樣的狀態(tài)才是一個(gè)好狀態(tài)。
一般我們說的球差都是指不同孔徑的光線聚焦位置的差異。如圖所示.
在光束平行的情況下，光線不會(huì)聚焦（嚴(yán)格來說是在無窮遠(yuǎn)出聚焦）�；蛘哒f準(zhǔn)直做的越好，光線越不會(huì)聚集。那么不同孔徑的光線聚焦位置差異應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止幾個(gè)波長(zhǎng)或者幾十個(gè)波長(zhǎng)的球差。而且本身在準(zhǔn)直后光線平行或者近似平行的情況下，光線不會(huì)聚焦，意味著在不同孔徑的光線光線不會(huì)交于軸上，那么這時(shí)球差究竟有什么意義呢？
而且考慮到如果是在無窮遠(yuǎn)處聚焦，那么不同孔徑的光線交于軸上的位置相間隔越遠(yuǎn)，才能說明準(zhǔn)直越好，那么豈不是球差越大嗎？而且我在zemax優(yōu)化過程中也發(fā)現(xiàn)當(dāng)光線平行度進(jìn)一步提高，球差增大的現(xiàn)象
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qsj98

2012-08-30 22:17

問題有趣很有味道。試著說兩句。
１．    球差定義，軸上點(diǎn)不同孔徑的光線聚焦位置與理想像面的差異，
   通常用公式  δＬ＇＝Ｌ＇－ｌ＇         (1)
   表示和計(jì)算.。對(duì)于無焦系統(tǒng)ｌ＇→∞，公式(1)沒有實(shí)際意義，故無焦系統(tǒng)一般不用球差來評(píng)價(jià)系統(tǒng)質(zhì)量；
２．    一般程序都用公式(1)計(jì)算球差，幾乎都是針對(duì)有焦系統(tǒng)的。當(dāng)用于無焦系統(tǒng)時(shí)會(huì)得到很大的焦距值和后截距值，即ｌ’數(shù)值很大，而無焦系統(tǒng)的后截距應(yīng)是無限大，無論計(jì)算所得l’有多大都小于無限大，那么這時(shí)就無意中用一個(gè)有焦系統(tǒng)替代了無焦系統(tǒng)，盡管焦距足夠大但畢竟還是有焦的，此時(shí)計(jì)算所得球差是這個(gè)有焦系統(tǒng)的球差，是光線聚焦點(diǎn)與有焦系統(tǒng)后截距之差異。無焦系統(tǒng)的“球差”是光線聚焦點(diǎn)與無限遠(yuǎn)點(diǎn)之差異。由公式(1)可知，這個(gè)有焦系統(tǒng)的球差δＬ＇為正時(shí)，數(shù)值越大則聚焦點(diǎn)越趨向無限遠(yuǎn)點(diǎn)，出射光線平行性越好，也就是無焦系統(tǒng)的“球差”越小。
不知說清楚沒有。

zhanghaozho	2012-09-11 22:45
你用zemax優(yōu)化的時(shí)候，對(duì)于出射為平行光的系統(tǒng)，一般在輸出后得加入理想透鏡聚焦，這樣的話，你所看到的“線平行度進(jìn)一步提高，球差增大的現(xiàn)象”就會(huì)解決掉 =AEl:SY+

小笨孩	2012-09-11 23:02
我是初學(xué)者，老師說過一般平行光出射時(shí)為觀察其性質(zhì)，有時(shí)需要引入一理想透鏡聚焦后觀察。

mdd1218	2012-09-21 10:54
我也有同樣的疑惑，我們?cè)O(shè)計(jì)的準(zhǔn)直系統(tǒng)，到底通過哪些參數(shù)來評(píng)價(jià)系統(tǒng)的好壞呢

kevien318	2012-12-28 19:22
準(zhǔn)直系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，選擇角度優(yōu)化就好了啊 2J7= O^$?

nanuto	2013-03-23 09:10
看看啊

calinkey	2013-05-06 01:37
同求啊，我也想知道這是怎么回事！

lihang1990	2014-04-18 00:08
謝謝樓主好好學(xué)習(xí)

quentinkiki	2015-04-19 09:48
各位同學(xué)，還是好好學(xué)習(xí)zemax 操作數(shù)

rackson	2016-09-23 10:47
同樣的問題��！

zhangdj129	2016-10-21 16:56
多多學(xué)習(xí)

yanzhiyan	2018-01-08 11:32
有時(shí)候?qū)W了zemax操作數(shù)也不懂啊

zxcvbnm	2018-05-15 20:21
不懂不懂不懂啊

中國(guó)計(jì)量大學(xué)	2019-12-26 11:21
理想透鏡是什么