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  • 基于切比雪夫多項式的全新自由曲面設計與運用

    作者:Zemax China 來源:投稿 時間:2018-03-27 18:09 閱讀:12195 [投稿]
    OpticStudio 中新增的全新 2D 自由曲面設計以切比雪夫多項式為基礎,提升了自由曲面光學元件設計的靈活性,并推動了制造工藝多樣性。我們的設計包括將高斯輸入光束轉化為均勻照明的反射鏡和 TMA 望遠鏡。

    制造 反射鏡期間,很可能造出的部件直徑會比最終直徑大。讓我們來看看切比雪夫設計(下方上圖所示)使用 60mm 而非 50mm 直徑的曲面矢高,并將其與澤尼克設計(下方下圖所示)使用同樣擴徑進行對比:



    上圖所示的曲面矢高圖比例相同,顯然,在部件的邊緣,即為其設計曲面的孔徑外側,使用澤尼克曲面類型與使用切比雪夫多項式類型相比,矢高的偏離大得多。從可制造性的角度來看,與澤尼克類型相比,切比雪夫多項式類型有明顯優(yōu)勢,因為用戶可以更好地控制元件邊緣的矢高。

    總結

    我們提供了在 OpticStudio 中使用全新切比雪夫多項式曲面設計具有與 TMA 照明均勻度一致的反射鏡的示例。示例顯示,采用切比雪夫多項式曲面的照明器設計可與使用 XY 多項式曲面的同類設計相媲美;谌蛎娴 TMA 設計可使用澤尼克曲面類型均得到了改進,但利用切比雪夫多項式曲面做出了進一步的改進,增加了其可制造性。除改善可制造性外,切比雪夫多項式曲面也為用戶提供了選擇,可支持不同程度的不對稱性,對于優(yōu)化開始時尚不知道最終設計形狀的情況大有幫助。

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