文档介绍：工程光学课程设计
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设计题目一
设计一个望远镜系统,如图所示。D/f’=1/4,f’=100,光阑在物镜上,视场为2°
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一计算过程
1 求棱镜的尺寸跟象差:
通光口径D=100/4=25mm
像方孔径角u’=y/f’=×25/100=
视场角u’p =tan2°=
取直角屋脊棱镜的玻璃材质为k9玻璃,其等价玻璃板光路长
L=p·Dm=
D m1=D0+d(2u’p –D0/f) ≈
D m2=≈
Dm取二者中较大的,即Dm=。
光路长度L=p*Dm≈
求棱镜的初级像差系数
SⅠ=L·(1-n2) ·u’4/n3 =-,
SⅡ=L·(1-n2) ·u’3·u’p /n3 =-,
SⅢ=L·(1-n2) ·u’2·u’2p /n3=-
其中n=,L=,u’=,u’p =
棱镜的初级色差为CⅠ=d·(1-n)·u21/vn2≈-
CⅡ=d·(1-n)·u’p·u’/vn2≈-。
其中 d=L=, u1= u’=
2根据对物镜像差的要求,可以求得P∞,W∞, CⅠ。
直角屋脊棱镜的像差由物镜补偿
SⅠ=y·P∞= P∞= SⅠ/y≈
SⅡ=yp·P∞+j·W∞ j=y’·n’·u’p-n’·u’·y’p =
所以W∞= SⅡ/j=
3可求得P,W, CⅠ的归化值
yψ=*=∞= P∞/(yψ)3=
W∞= W∞/(yψ)2=,
CⅠ= CⅠ/y2ψ=。
4求得P0值,选择冕牌在前
P0= P∞-(W∞-)2≈。
由P0=,CⅠ=,找出合适的双胶合透镜的玻璃组合。选择的玻璃种类是BaK7和ZF3
玻璃对
n
ν
P0
φ1
Q0
W0
BaK7

-
-
ZF3

Q1= Q0±√(P∞-P0)/ =--,
Q2= Q0-(W∞-W0)/= -
取Q为Q1,Q2二者中相近两个数的平均值,则Q=-。
5计算双胶合透镜各个面的曲率半径
C2=ψ1+Q=-,得r2=1/ C2=-;
C1=[ψ1+(n1-1) C2]/(n1-1)=,得r1=1/ C1=;
C3=ψ1+Q-(1-ψ1)/ (n2-1)=-,得r3=1/ C3=-;
6求双胶合透镜的实际结构参数
由f=100,f/#=f/4,D=25, up =±