第十一章 ZEMAX非球面.pdf

第 28卷 第 1期 光 学 仪 器 Vo1．28，No 1 2006年 2月 0PTICAL INSTRUMENTS February，2006 文章编号：1005—5630(2006)010039—05 用 Zemax设计非球面补偿系统 王 宝 (上海大学，上海 200072) 摘要：非球抛物面反射镜在许多光学系统中被采用，但加工检验较难。介绍在 Zemax 中用RAID优化控制设计零位补偿 系统。设计既方便 ，加工又容易，是一种较好的方法。 关键词：Zemax；RAID；零0--41-偿 中图分类号 ：0435 文献标识码：A Designcompensationsystem ofparabolicmirronin Zemax A G Bao (ShanghaiUnivexsity，Shanghai200072，China) Abstract：Parabolicmirrorisusedwidelyinopticalsystems，butdifficultlybeingmadeandtested． ThisarticleintroducesabetterwaytodesignwithRAID optimizationcompensationinZemaxsoftware， whichturnstobepracticalandconvenientwithgoodresult． Keywords：Zemax；RAID；zerocompensation ’ 1 引 言 随着高精度非球面光学元件在光学系统中的广泛应用，非球面的加工和检验技术也受到了越来越多 的重视，特别是在天文望远镜中非球抛物面使用的最多．因此研究抛物面的加工和检验就更加必要。 通常是在抛物面的焦点上放一点光源经抛物面反射成平行光又经平面反射镜按原路 自准回去，这样 平面反射镜口径至少大于或等于抛物镜的口镜。由于 目前大口径平面反射镜的加工难度仍很大，因此就出 现了用两个小透镜 (甚至为两个平凸小透镜)的补偿系统。实际上是用一个小透镜或两个小透镜产生与抛 物面镜等值反符号像差来完成这一工作的。 2 由抛物反射镜产生的初级球面像差： W040一 l／32y Q (1) 式 (1)中，W040：初级球面波像差；Y：光线在透镜上的高度；：光焦度；Q：结构球面像差系数 Q—Y+k 在抛物反射镜球,C,,u-,j-： Y一0，Q—K， WO4O-_1／32y 。K (2) 例 ： 收稿 日期 ：2005—03—17 作者简介 ：王 宝 (1936)，男，山西大间人，教授 ，主要从事光学系统设计方面的研究 · 40 · 光 学 仪 器 第 28卷 设计f 1250mm，口径=300mm抛物面反射镜的补偿系统。 由公式 (2)得： K 1 抛物面反射镜 Y 150mm， f 1250mm W040 —1／512×(／．／D)4×f (3) 一 一 O．OO8lmm 一 一 12．8 由(3)式说明像差分别与抛物反射镜相对孔径的四次方和抛物反射镜焦距一次方成正比。相对孔径越 大，焦距越长 ，像差也大。 3 求由抛物面反射镜和两单透