光学系统设计报告Word文档下载推荐.doc
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1、课程意义
（1）综合运用课程的基本理论知识，进一步培养理论联系实际的能力和独立工作的能力。
（2）初步掌握简单的、典型的、与新型系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了解并熟悉光学设计中所有例行工作，如数据结果处理、相差曲线绘制、相差优化，光学零件技术要求等。
（3）巩固和消化课程中所学的知识，初步了解新型光学系统的特点，为学习专业课与进行毕业设计打下好的基础。
（4）培养一种对待工作严谨的态度。
2、设计题目
双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：
1、望远镜的放大率Γ＝6倍；
2、物镜的相对孔径D/f′＝1：
4（D为入瞳直径，D＝30mm）；
3、望远镜的视场角2ω＝8°
；
4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕；
5、棱镜最后一面到分划板的距离>
＝14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。
6、lz′>
8～10mm
二物镜外形尺寸计算
1、优化前的初始结构+计算过程
3、相差容限的计算
（1）所需校正的像差
望远镜的特点是：
相对孔径小，视场角不大。
结构较为简单，要校正的像差比较少，一般主要校正球差、轴向色差以及正弦差。
（2）像差容限
①球差容限：
边光的球差容限：
1倍焦深内
带光的球差容限：
6倍焦深内
②轴向色差的容限：
③正弦差的容限：
0.0025——0.00025之间
三、目镜外形尺寸的计算
1、未优化前初始结构+计算过程
3、目镜像差容限计算
目镜的特点是：
焦距短、视场角大、相对孔径小，且入和出瞳都离透镜有一定距离。
因此，目镜的轴外像差一般比较大，必须校正。
一般来说，目镜所需校正的像差主要有:
像散、垂轴色差、彗差、场曲、畸变等。
（2）目镜像差容限
2、经过TCOS矫正（并标准化）的物镜的初始数据及计算结果
初始数据：
面序号
半径
厚度
玻璃
STO
58.8800
4.055
1
2
30.9000
2.992
F2
3
-364.800
54.080
K3
4
0.000
33.110
5
3.000
K9
6
7
15.704
计算结果：
高斯参数：
有效焦距（f'
）后截距（L'
）前截距（L）像距（l'
）
120.1350115.70397-120.4419815.70397
入瞳距离（lz）出瞳距离（lz'
）近轴像高（y'
）放大率（?
0.00000-104.124768.400660.00000
入瞳直径（D）出瞳直径（D'
）拉赫不变量（J）像方孔径角（U'
30.0000029.92351-0.314670.12486
像差：
***零视场像差***
1H0.85H0.707H0.5H0.3H0H
球差δL'
-0.0343-0.0873-0.0918-0.0619-0.02570.0000
弥散园δLR'
-0.0043-0.0093-0.0081-0.0039-0.00100.0000
F光球差δLF'
0.0812-0.0105-0.0435-0.0434-0.0251-0.0090
C光球差δLC-0.0035-0.0427-0.03700.00350.04610.0753
轴向色差ΔLFC'
0.08470.0322-0.0065-0.0469-0.0712-0.0844
***D光各视场像差***
相对视场Lz1Lz2Yz'
Xt'
Xs'
Xts'
10.0000-104.0573-8.3961-0.8437-0.4207-0.4230
.850.0000-104.0760-7.1377-0.6109-0.3044-0.3065
.70710.0000-104.0910-5.9385-0.4235-0.2109-0.2126
.50.0000-104.1079-4.1998-0.2122-0.1056-0.1066
.30.0000-104.1188-2.5201-0.0765-0.0380-0.0384
δYz'
δYz'
FδYz'
CΔyFC'
ΔyT'
ΔyS'
10.00460.0190-0.00150.0205-0.0181-0.0347
.850.00280.0151-0.00240.0174-0.0226-0.0346
.70710.00160.0118-0.00270.0145-0.0262-0.0345
.50.00060.0078-0.00250.0103-0.0302-0.0344
.30.00010.0045-0.00170.0062-0.0328-0.0343
KT'
1.0HKT'
.7HKT'
.3HKS'
1.0HKS'
.707HKS'
.3H
1-0.0597-0.0233-0.0034-0.0159-0.0068-0.0011
.85-0.0505-0.0197-0.0029-0.0136-0.0058-0.0009
.7071-0.0418-0.0163-0.0024-0.0113-0.0049-0.0008
.5-0.0294-0.0115-0.0017-0.0080-0.0035-0.0006
.3-0.0176-0.0069-0.0010-0.0048-0.0021-0.0003
***高级像差***
δL'
snδLT'
yKT'
snhKT'
sny
-0.074600.016210.006550.00041
Xt'
snXs'
snδLFC'
ΔyFC'
sn
-0.00162-0.000540.169090.00000
***垂轴像差***
☆没有考虑实际渐晕系数（即认为渐晕系数都为1）
-------子午垂轴像差（δYt'
）（像面位移：
0）
1.0H0.85H0.7071H0.5H0.3H0H
1-0.16897-0.13680-0.10651-0.06737-0.036310.00000
.85-0.13060-0.10602-0.08206-0.05101-0.026920.00000
.7071-0.09857-0.08055-0.06196-0.03767-0.019320.00000
.5-0.05996-0.05028-0.03837-0.02224-0.010630.00000
.3-0.03135-0.02847-0.02175-0.01170-0.004850.00000
0-0.00431-0.00931-0.00813-0.00388-0.000960.00000
-1.0H-0.85H-0.7071H-0.5H-0.3H-0H
10.049470.061640.059870.046700.029410.00000
.850.029580.042480.042630.033530.021090.00000
.70710.014900.027930.029320.023210.014490.00000
.50.001080.013260.015400.012070.007230.00000
.3-0.003860.006320.008010.005610.002820.00000
00.004310.009310.008130.003880.000960.00000
-------子午光线对弥散圆直径
±
1.0H±
0.85H±
0.7071H±
0.5H±
0.3H±
0H
10.218440.198430.166380.114070.065720.0
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