Zemax光学设计实例（50）---读取光盘使用的激光聚焦物镜(3)

导论：

设计一个聚焦受激准分子激光束（XeCl，0.308um）的物镜，入瞳直径1in，视场1度，有效焦距5in。

对慧差的校正意味着，没必要完全像锥形透镜那样对激光束与物镜光轴进行精确校准。

ZEMAX仿真：

（1）系统建模：

由设计要求，在“Units”的“Lens Units”选择“inches（英寸）”。如下图：

在孔径类型中选择“Entrance Pupil Diameter”，并根据设计要求输入“1”；

如下图：

在Field Data里，选择“Angle（Deg）”，输入0，0.25，0.5，如下图：

在波长设定对话框中，输入0.308um一个波长，如下图：

然后将初始结构数据都输入到LDE中，如下图：

然后查看下初始2D Layout，如下图：

（2）系统优化：

打开MFE，选择“Tools-Default Merit Function”，在评价函数设置对话框中，选择默认的评价函数构成为“RMS+Wavefront+Centroid”。“Rings”选项为“4”， “Arms”选项为“8”。

增加以下操作数：

TTHI操作数，用于控制光学系统的指定起始面到终止面的实际长度，本行中权重为0，目标值由OPLT操作数给出；

OPLT操作数，控制第1行的操作数的目标值小于0.75，权重为1；

MNCG操作数，控制第1面至第3面最小玻璃中心厚度为0.15，权重为10；

MXCG操作数，控制第1面至第5面最大玻璃中心厚度为0.4，权重为1；

MNEG操作数，控制第1面至第5面最小玻璃边缘厚度为0.08，权重为10；

ETGT操作数，控制第2面至第3面的边缘厚度大于0.02，权重为10；

CTGT操作数，控制第2面的中心厚度大于0.015，权重为10；

DIST操作数，控制畸变为0，权重为1；

CTGT操作数，控制第4面的中心厚度大于4，权重为1

如下图所示：

打开LDE，将第1面至第3面的半径，第4面的厚度设置为变量，如下图所示：

点击OPT开始优化。

查看优化后的2D Layout：

优化后的点列图：

在1.0度视场的光学性能几乎达到了衍射极限。

MTF图如下：

RMS Vs Field，如下图：

Ray Fan，如下图：