离轴抛物面反射镜是光学工业中一种重要的设计类型。本文演示了如何根据制造商给出的规格设计一个离轴抛物面反射镜,并演示如何使用主光线求解将像面中心与主光线路径对齐。简介离轴抛物面反射镜的优点是光束通过反射到达像面途中将不会受到遮挡。使用 OpticStudio 可以很简单地建模一个表面的任何离轴部分,不管其是否为抛物面。本教程将向您展示如何建模一个离轴抛物面反射镜。这里所示的概念适用于任何偏心表面,并不局限于离轴抛物面反射镜。离轴抛物面镜设计参数我们将制作一个商用的离轴抛物面反射镜。这个设计练习的目标是能够使反射镜在光轴(Z轴)上的任意一点绕X轴倾斜。反射镜的规格如下:输入基础几何结构设计开始时,我们将首先定义系统设置。在系统资源管理器中进行以下调整: 设置 系统孔径 (Aperture)...孔径类型 (Aperture Type) :入瞳直径 (Entrance Pupil Diameter) 和孔径值 (Aperture Value) :100 设置 单位 (Units) ...镜头单位 (Lens Units):毫米 (Millimeters) 设置 波长 (Wavelengths) ...波长1 (Wavelength 1) : 0.550 um
接下来我们可以开始定义系统的几何结构。在镜头数据编辑器中的光阑面后添加一个表面,然后在表面1-3上输入以下参数。请注意,像面上有一个用户定义的30 mm 的半直径,如求解栏中所显示。 其中 c 是曲率(曲率半径的倒数),r 是镜头单位下的径向坐标,k 是圆锥系数。定义中,双曲线的圆锥系数小于 -1,抛物线的圆锥系数等于 -1,椭圆的圆锥系数在 -1 和 0 之间,球面的圆锥系数为 0,扁椭球的圆锥系数大于0。要使镜面呈抛物线形式,输入圆锥系数为 -1。 因为镜面的焦距是曲率半径的一半,所以输入曲率半径为 -2000 mm 。曲率半径的符号是负的,因为曲率中心在镜子的左边(沿- Z轴方向)。另外,因为表面1和像面在同一位置,所以我们将选择不在视图中绘制表面1,以便我们只能看到该位置的像面。在表面属性中设置以下属性:要使反射基底平坦且与光轴正交,请在表面属性对话框中选择以下选项。因为制造商没有在他们的网站上指定基底的厚度,我们将设置 厚度 (Thickness) :40mm。
增加离轴距离在表面2的表面属性的倾斜/偏心选项中,设置 Y 偏心:- 150mm。根据制造商的规格,离轴距离是150 mm,镜子的物理直径是203 mm。在表面属性 (Surface Properties) 菜单的孔径 (Aperture) 选项中指定正确的孔径大小和位置。 注意光线的趋势是远离坐标系的。为了使像面居中并使其与主光线正交,需在像面前插入一个坐标间断面,并将主光线求解放置在 Y 偏心和 X 倾斜的参数上。OpticStudio 会自动计算使主光线在正入射情况下击中该表面中心所需的偏心和倾斜数值。刷新3D布局图。 (文章来源:本文转载翻译于Zemax官网,因为能力有限,如文中有什么不当之处请随时联系我们,我们将及时进行修改。)Zemax是一套综合性的光学设计软件。它集成了光学系统所有的概念、设计、优化、分析、公差分析和文件整理功能。Zemax所有的这些功能都有一个直观的接口,它们具有功能强大、灵活、快速、容易使用等优点。在前不久已经正式发布了新的版本!新版支持为下一代光学系统的微型化所需的复杂几何形状建模。打电话或添加微信 (号码:15172359028)进行咨询。您也可以扫一扫下面的二维码填写需求进行咨询光学相关的软件!免责声明:编写或转载此文是为了传递更多的信息,为光电行业尽一些绵薄之力。若文章中的文字或图片无意侵犯了您的合法权益或有其他不当之处,请作者在20个工作日之内与我们联系,我们将协调给予处理。欢迎各位朋友对公众号上面的内容进行监督和提出宝贵的意见!联系邮箱:lm@focaloptics.com,欢迎相关行业朋友与我们约稿。谢谢。 |