光学设计实验望远镜系统设计实验.docx

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光学设计实验望远镜系统设计实验

光学设计实验报告

——望远镜系统设计

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学号：

B********

班级：

B090103

一、ZEMAX仿真

二、设计优化

三、数据比较和优化后参数

四、公差分析

五、光学系统图

六、设计心得体会

一ZEMAX仿真

一、本次设计要求如下：

1.焦距为100mm；

2.光源为无穷远处;

3.像空间F/﹟=4，相对孔径1/4

4.前一块玻璃为BAK1,后一块玻璃为F2

5.全视场角为8度

先打开ZEMAX软件，根据设计要求修改系统设定,包括系统孔径,镜头单位，视场，和波长。

望远镜物镜要求校正的像差主要是轴向色差、球差、慧差。

根据要求采用的是折射式望远双胶合型

（1）修改系统设定。

首先，根据要求的设计参数计算物方孔径EPD。

提供的有效焦距efl为100mm，像空间F/﹟=4。

由公式，得物方孔径EPD约等于25。

在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>通用配置，在弹出的对话框中，选择图象空间F/#，数值选择4。

（2）视场设定。

在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>视场，在弹出的对话框中，视场类型选择角度，并输入三组视场数据，（0,8）,（0,2.8）和（0,4）。

第三步，波长设定。

在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>波长，在弹出的对话框中，单击选择完成配置，然后单击确定。

系统配置完毕，即可在LDE中输入数据。

选择分析>草图>2D草图，将出现2D草图LAYOUT。

第二部分设计优化

从2D草图可以看出，镜头的性能参数并非最优。

选择编辑——》优化函数，反复进行修改权重，直到mtf达到最优。

选择工具>优化>优化在弹出的窗口中执行最终优化

当优化开始时，ZEMAX首先更新系统的评价函数。

第四部分：

数据比较与优化后参数

优化后2D草图：

第五部分公差分析

在菜单栏中点开Tools（工具）选中Tolerancing

点OK

然后点Editors选中ToleranceDataEditor

在页面上点开Tools选中DefaultTolerances

点OK

输入参数进行公差分析后得

点开Tools选中TestPlateFitting出现对话框选择Besttowoest点OK，

第五部分光学系统图

第六部分设计心得体会

通过光学课程设计，我不但学到了一些以前不懂的知识，而且更进一步学会使用了ZEMAX常用的光学设计软件，同时，也锻炼了我们在学习新软件的能力，这不但是对新知识的学习，更是对新事物学习和接受能力的锻炼，因此我对此次光电课程设计感触和收获颇深！

刚开始，我们对设计的总体思路都没有一个大概的印象，刚得到题目时，我们到图书馆和上网查阅资料，看了以前上试验课时的PPT和一些资料，才对要使用的软件有了较深入的了解，然后对着以前的设计课题，慢慢的探索和练习。

之后再是对我们课题进行慢慢的细细研究，终于有了点思路，即先分析设计的要求，按给定的参数设定物方孔径，视场和波长等参数。

然后按步骤即可进行设计，就可得到LDE2DlayoutShadedmodelOPDFanSPOTDIAGRAM等输出波形。

因此，在本次设计中，我们学到的不只是光学上的一些知识，还学会了一种设计思路和接受新事物的能力的锻炼，我们就要毕业走上工作岗位，这样的探索精神和能力无疑是我们学习和发展的重点和优点，所以，这次课程设计给我留下了宝贵的经历和精神财富！