Акмаров К.А., Глухов М.А., Максимов А.Г., Шипулин Е.А., Шишаков К.В. Расчёт оптических систем в программных пакетах Zemax, Code V и OSLO
Подождите немного. Документ загружается.
61
Для поверхности номер 1 (в нашем случае это апертурная диафрагма - AST) в поле
Aperture radius задайте тоже 25 (согласно входному пучку). Для того чтобы задать первичное
зеркало нашего телескопа необходимо для поверхности номер 2 задать Thickness = -20,
Aperture radius = 26, Radius для начала = -30.7, в качестве материала (столбец Glass)
выбрать Reflect (hatch).
Чтобы сделать наше зеркало параболическим в столбце Special выбираем Polynomial
Asphere (A) >> Conic/Toric
В появившемся окне выберете Conic constant равным -1. После этого нажмите на
зелёную галочку.
62
Теперь зададим параметры вторичного зеркала. Для поверхности номер 3 выберете
радиус кривизны (Radius) равным 8, Aperture radius = 7.1, материал – Reflect (hatch). Вместо
того чтобы непосредственно задать толщину (Thickness) выберете Solves >> Axial ray
height…
В появившемся окошке введите 0 и нажмите OK. После этого сделаем вторичное
зеркало эллиптическим. В столбце Special снова выбираем Polynomial Asphere (A) >>
Conic/Toric, теперь Conic constant выберем равным -0.53.
Для поверхности изображения выберем Aperture radius = 2. Для поверхности OBJ, то
есть для поверхности нашего объекта зададим Thickness равным 1·10
7
. Теперь в окне таблицы
нажмём левой кнопкой мыши на Setup. В появившейся таблице необходимо выбрать Object
height = -8.72·10
5
, а Entrance beam rad = 25.
Затем Thickness для поверхности OBJ снова меняем на 1·10
8
.
В итоге должна получиться вот такая предварительная картинка:
63
Для большей наглядности сделаем отверстие в первичном зеркале (хотя этого можно
не делать). Для поверхности номер 2 в столбце Aperture radius выберем Special Aperture
Data…(X).
В появившейся таблице меняем Action c Transmit на Obstruct. X min и Y min задаём
равным -7.1, X max и Y max задаём равным 7.1. Теперь в первичном зеркале имеется
отверстие, через которое (якобы) проходит луч от вторичного зеркала.
64
Ещё для большей наглядности нарисуем побольше лучей. Выбираем Lens >>
Lens Drawing Conditions… В появившейся таблице меняем Image space rays c Final dist на
Draw rays to image surface, Number of field points for ray fans выставляем равным 2. Ниже для
первого и второго луча Frac Y obj = 0, Frac X obj = 0, Rays = 4. Для первого луча Min
Pupil = -1, Max Pupil = 0, для второго луча Min Pupil = 0, Max Pupil = 1.
При правильных и последовательных вышеприведённых действий получиться
вот такая картинка:
Если открыть в графическом окне открыть Ray Intercept Curves Analysis, то
можно заметить, что телескоп с такими параметрами обладает относительно большими
абберациями:
65
А качество изображения оставляет желать лучшего:
Попытаемся избавиться от этого, применяя опцию оптимизации.
Изменять будем радиус кривизны первичного зеркала. Для поверхности номер 2
выберем в столбце Radius Variable. Этот параметр будет изменяться в ходе оптимизации.
66
Теперь следуем такому пути Optimize >> Generate Error Function >> Aberration
operands… В появившейся таблице оставляем только SA5 и CMA5, остальное надо удалить.
После того как Вы это сделали, нажмите на зелёную галочку.
Затем в текстовом окне нажмите на кнопку Ite. После проделанных действий можно
заметить, что уровень аббераций заметно уменьшился, осевых и сферических аббераций
практически не осталось:
Соответственно качество изображения тоже значительно улучшилось:
67
Список литературы
1. Базовая информация о теории и алгоритмах, используемых в OSLO, вместе с
примерами http://www.lambdares.com/pub/Optics_Reference.pdf
2. Очень подробная информация об интерфейсе OSLO
http://www.lambdares.com/pub/Program_Reference.pdf