Zemax操作25 | 您所在的位置:网站首页 › 球面像差 › Zemax操作25 |
一、球差
概念
轴上物点发出的光束经过球面透镜,透镜不同孔径区域的光束最后汇聚在光轴不同的位置,在像面上形成圆形弥散斑 球面单透镜的球差是不可能消除的 球差在轴上视场产生时,是旋转对称的像差 模拟入瞳直径50 在面3的厚度设为边缘光线高度,曲率设为F数,输入1.5(f=D/F数,所以焦距为75mm)
打开光线相差图,它描述的是在不同光瞳位置处光线在像上高度与主光线高度差值 标准点列图表示的是不同孔径区域的弥散斑 打开波前图,球差的产生实际是波前相位的移动,即在出瞳参考面与实际球面波前的差异 当实际波前与参考波前产生分离时,光程差不在相等,这样物面同一束光经过实际透镜和理想透镜后,相当于产生了牛顿干涉环,下图为干涉图 定量分析赛德尔系数可以查看球差定量值,每个面的像差系数,也可以直接用SPHA操作数来查看 校正方法1.凹凸透镜补偿 凸透镜始终提供正的球差,凹面负球差 2.非球面镜 二次曲面消除球差 把面3的圆锥系数设为变量,优化 二、慧差 概念球差在轴上视场产生时是旋转对称的像差。慧差就是轴外物点成像产生的像差。 轴外物点(或轴外视场点)所发出的锥形光束经过光学系统成像后,在理想像面不能成完美的像点,而是形成拖着尾巴的如彗星形状的光斑 几何光学即主光线光斑偏离整个视场光斑的中心。由于慧差的存在,外视场聚焦光斑变大,使图像外边缘像素拉伸变得模糊。慧差只存在于外视场,是非旋转对称的像差 优化打开波前图,慧差的波前面应该是一个倾斜的薄面 我们可以使用COMA对慧差进行优化,可以通过调整视场光阑的方法来减小慧差,即在优化时调整光阑与镜头的相对位置来优化慧差大小 使用对称的光学系统可以十分有效地消除轴外视场的像差,如库克三片物镜、双高斯照相物镜,将光阑置于镜头组中间使光阑两边对称 三、像散 概念子午和弧矢面几何光线聚焦(光程)不同 轴外物点发出的锥形光束经过光学系统聚焦后,光斑在像面上子午方向和弧矢方向不一致。本质是光程差不同导致两个方向光斑分离形成弥散斑,类似于人眼的散光 物体发出的锥形光束充满整个光瞳面,凡是经过光瞳y轴的所有光束剖面成为子午面,凡是经过光瞳x轴的光束剖面成为弧矢面 打开案例: 打开2d图,在yz平面看到的就是经过光瞳y轴的剖面,即子午面 打开点列图,轴外视场表现出明显的非旋转对称性
我们重点分析第二个视场,打开3d图,只选择第二个视场的子午面 放大焦点,转一圈可以发现像散的不同 分析使用离焦分析功能可以只管表现像散光斑,打开离焦点列图,设置离焦范围150 打开光线像差图,由于子午和弧矢面几何光线聚焦(光程)不同,发现Px和Py像差大小不等 打开波前图 优化ASTI操作数可以优化像散 可以通过调节视场光阑位置来减小像散影响,通常光视场光阑远离镜头组像散会减小,最常用的是使用对称结构消除
|
CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有 |