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ZEMAX光学设计实例（113）---一个-1X全对称双高斯物镜的设计

2021-12-20 10:55| 发布者：Davis| 查看：2273| 评论：0|原作者: 小小光08

摘要：本文介绍了 ZEMAX 光学设计软件实现的一个全对称双高斯物镜的设计例子。采用完全对称的光学结构和特殊色散玻璃 N-PSK53，可以自动校正非对称像差，如彗差、畸变和倍率色差等。优化后的物镜设计满足了要求，在光学性能方面表现出色。

导论：

当横向放大率β=-1时，像高与物高对称，y`=-y，称为“对称”成像；当y`≈-y时，称为“近对称”成像。此时常常选择完全对称的光学结构，使得非对称像差，如彗差、畸变和倍率色差等自动校正。

设计要求：

设计一个-1X全对称物镜，采用双高斯结构，光阑在前后两组透镜之间。前两片和后两片透镜材料均为特殊色散玻璃N-PSK53，其部分色散dPgf=0.0053，这有利于校正二级光谱。

此外，前后两组透镜完全对称，减少了加工的品种。

波段

F

y`

/mm

ω

/°

f`

/mm

BFL

/mm

VL

/mm

VIS

12.5

106

27.4

100

160.1

58.7

设计流程：

首先在孔径类型中选择Paraxial Working F/#，Aperture Value输入12.5，如下图：

在Field Data里，选择“ObjectHeight”，输入0，-74，-106，如下图：

在波长设定对话框中，输入F,d,C，如下图：

然后在LDE中输入初始数据，如下图：

由于前后组透镜是完全对称的，后组的参数可以用“Pickup”值联动。

初始结构的2D Layout，如下图：

然后，打开MFE，在评价函数设置对话框中，选择默认的评价函数构成为“RMS+Spot Radius+Centroid”。“Rings”选项为“3”， “Arms”选项为“6”。

增加以下操作数：

打开LDE，将所有面的半径，各个面的厚度设置为变量，如下图所示：

开始执行优化。

优化后的LDE，如下图：

查看优化后的2D Layout，如下图：

查看点列图：

查看Ray Fan：

查看Field Curv/Dist：

查看球差-色差曲线：

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