如何搭建光学系统初始结构?

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历史人物费 发表于 2023-2-28 10:13:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
如何根据设计输入指标快速搭建光学系统初始结构,然后进行优化满足设计指标?
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同感丶 发表于 2023-2-28 10:14:38 | 显示全部楼层
标准答案:
1. 确定目标:确定要实现的功能及所需的完整的光学系统,以及最终的应用。
2. 选择光学元件:根据目标,选择应用程序所需的光学元件,包括镜头、反射镜、滤光片、光学振镜、折射元件等。  
3. 确定光路:根据初始功能以及选择的光学元件,确定光路,以符合系统目标。
4. 挑选激光器:确定 specific laser sources 并选择与之相匹配的光学元件。  
5. 搭建系统:根据上述信息,将各个光学元件安装在机架上,并将激光器连接在相关的光学元件上,形成完整的光学系统结构。  
6. 调试系统:校准光路,进行扫描测试,确保光路正确以及功能符合预期目标。
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Deville 发表于 2023-2-28 10:15:08 | 显示全部楼层
搭建光学系统初始结构,需要依据具体的光学系统要求进行设计和构建。光学系统是由多个光学元件(例如透镜、棱镜、反射镜等)组成的复杂光学系统,其设计和构建需要遵循一定的光学原理和技术要求。

下面将从光学系统设计的角度,详细介绍如何搭建光学系统初始结构。

一、确定光学系统的设计参数

在搭建光学系统之前,需要先确定光学系统的设计参数,包括光源的参数、光学元件的参数、光学系统的放大倍率、成像质量等。

1.光源的参数:需要确定光源的光谱范围、光强度和发光角度等参数。

2.光学元件的参数:需要确定透镜的焦距、棱镜的角度和反射镜的反射率等参数。

3.光学系统的放大倍率:需要根据实际需求确定光学系统的放大倍率,以达到预期的成像效果。

4.成像质量:需要确定光学系统的成像质量要求,包括分辨率、畸变、像差等参数。

二、设计光学系统的光路图

在确定光学系统的设计参数之后,需要根据光学系统的实际需求设计光路图。光路图是光学系统的核心设计,需要遵循一定的光学原理和技术要求。

1.确定光路:在设计光路图之前,需要确定光路的类型,例如是平行光路、近轴光路还是非轴光路。

2.确定光学元件:根据光路类型和设计参数,选择适合的光学元件进行设计和构建。

3.光学元件的组合和布局:在确定光学元件之后,需要进行合理的组合和布局,以达到预期的成像效果。

三、搭建光学系统初始结构

在设计完光学系统的光路图之后,需要进行搭建光学系统初始结构。搭建过程需要注意以下几点:

1.确定光学元件的位置和方向:在搭建光学系统时,需要准确地确定光学元件的位置和方向,以保证光路图的正确性。

2.调节光学元件:在搭建光学系统时,需要进行透镜的焦距调节、棱镜的角度调整和反射镜的反射率调节等工作,以达到预期的成像效果。
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后会无期846 发表于 2023-2-28 10:15:59 | 显示全部楼层
对于刚接触光学设计不久的研究生甚至初级光学工程师,由于知识储备以及经验不足,无法快速搭建满足客户需求指标的光学系统,甚至更多时候毫无头绪,导致项目无法展开。而光学镜头恰好是处于项目前期需要确定的,因此更需要快速响应出方案。因此如何快速找到接近需求指标的光学系统初始结构,成为工程师必须掌握的一项技能。
这里我介绍下找初始结构的一些方法。
如何利用国知局官网找到接近设计指标的光学系统初始结构?
一般一些镜头厂家为了保护产品以及评高新技术企业会给自家产品进行专利申请(作者有丰富的专利申请经验以及专利文档的撰写经验,有需求可以同我私信、咨询)。总所周知,专利都是公开换保护!因此许多光学/镜头类的说明书不得不公开光学系统的参数包括半径厚度材料等相关信息,因此我们可以利用这点作为我们寻找光学系统初始结构的突破点。
<hr/>如果遇到任何光学设计或是升学就业等问题,欢迎大家同我私信交流、咨询!

<hr/>具体方法如下:
1)首先去国知局官网,下拉页面到公告公报;

如何搭建光学系统初始结构?-1.jpg
2)在搜索框内输入你想要找的产品或者说你要设计的光学系统,这里以25mm工业镜头为例。

如何搭建光学系统初始结构?-2.jpg
3)随便点开一份说明书,下来到实施例,一般镜头光学系统参数都会在实施例进行详细说明,包括焦距,靶面大小,镜片半径厚度材料。

如何搭建光学系统初始结构?-3.jpg
4)再将你找到的镜头参数输入光学设计软件内(ZEMAX、CODEV),设置好操作数视场等参数,稍作优化即可初步满足。

如何搭建光学系统初始结构?-4.jpg
这里需要注意,有些专利为了防止被侵权都会在数据上做手脚,将某些关键数据稍作修改,使得我们将镜头参数输入光学设计软件无法成像,这里就需要自行判断对参数进行手动修改,运气好的话可以仿真出来,这个还是要看经验。实在仿制不出来可以参考其构型,设计优化时候往那个方向靠。

如何搭建光学系统初始结构?-5.jpg
以上就是如何利用国知局官网找到接近设计指标的光学系统初始结构的全部内容了。下期再介绍一些其它方法,如果觉得有用的话请请点个关注点个赞呗!
<hr/>点赞+关注是作者的创作动力,感谢!
<hr/>整理了一些光学设计的学习资料,有兴趣的可以私信向我获取。资料包括,zemax、CODE V、Lighttools、TracePro等光学设计软件学习资料,一些作为光学工程师工具书的书籍,光学系统设计教程等等,有需要可以私聊。
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