基于zemax的10倍显微物镜设计.pdfVIP

工程光学课程设计报告 题 10x显微物镜设计 目 班 级： 光电信息131 作 者： 潘瑞斌 学 号： 1302062023 成 绩： 指导教师： 潘宝珠 完成日期： 2015.12.10 目录 摘要i 第一章 绪论1 1.1显微物镜的特点1 1.2物镜的基本类型1 1.3初级相差理论2 1.4像质评价的方法3 第二章 物镜设计与相关参数5 2.1物镜的数值孔径NA5 2.2物镜的分辨率5 2.3物镜的放大倍数6 2.4物镜的鉴别能力6 2.5设计要求参数确定7 第三章 ZEMAX优化设计8 3.1 初始结构参数8 3.3视场角度设定9 3.4设计主要波长设定9 3.5初始结构的像质分析10 3.6通过ZEMAX进行透镜组合的优化设计10 3.7物镜的光线像差(RayAberration)分析12 3.8 物镜的波像均方差(OPD)分析12 3.9 物镜的光学传递函数(MTF)分析13 3.10物镜的几何点列图(StopDiagrams)分析13 3.11优化结果14 第四章 镜片工程 16 第五章 心得体会20 I 南通大学课程设计论文 参考文献22 II 南通大学课程设计论文 摘要 ZEMAX光学设计程序是一个完整的光学设计软件，是将实际光学系统的设计概念， 优化，分析，公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。包括光学设计 需要的所有功能，可以在实践中对所有光学系统进行设计，优化，分析，并具有容差能力， 所有这些强大的功能都直观的呈现于用户光学设计程界面中。而且工作界面简单，快捷， 很方便的就能找到我们想哟实现的功能，ZEMAX功能强大，速度快，灵活方便，是一个 很好的综合性程序。 ZEMAX能够模拟连续和非连续成像系统及非成像系统。 关键词：ZEMAX；显微物镜；优化；光学系统 i 南通大学课程设计论文 第一章 绪论 1.1显微物镜的特点 消色差物镜 (Achromatic) 是较常见的一种物镜，由若干组曲面半径不同的一正一负胶 合透镜组成，只能矫正光谱线中红光和蓝光的轴向色差。同时校正了轴上点球差和近轴点 慧差，这种物镜不能消除二级光谱，只校正黄、绿波区的球差、色差，未消除剩余色差和 其他波区的球差、色差，并且像场弯曲仍很 ，也就是说，只能得到视场中间范围清晰的 像。使用时宜以黄绿光作照明光源，或在光程中插入黄绿色滤光片。此类物镜结构简单， 经济实用，常和福根目镜、校正目镜配合使用，被广泛地应用在中、低倍显微镜上。在黑 白照相时，可采用绿色滤色片减少残余的轴向色差，获得对比度好的相片。消色差通常由 两个分离的双胶组合透镜组成，这类物镜也称为里斯特物镜，它的倍率一般在6×至30×之 间，数值孔径NA为0.2至0.6之间。由于显微物镜倍率较高，相距远大于物距，显微物镜 的设计通常采用逆光路方式，即把像方的量当做物方的量来处理。里斯特物镜两个双胶合 透镜光焦度分配的原则通常是使每个双胶合透镜产生的偏角相等或者是后组的偏角略 于前组。里斯特物镜的光阑通常放在第一个双胶合透镜上。当两个双胶合透镜相互补消球 差