如何設(shè)計無焦系統(tǒng)
這篇文章介紹了如何在OpticStudio中對無焦系統(tǒng) (Afocal System) 進行優(yōu)化和設(shè)計。
上圖展示了一個柱面透鏡,其前表面為圓柱面,后表面為平面。我們希望光線通過這個柱面透鏡在像面上得到一條聚焦的線,也就是說在Y方向有最小的空間展寬,而在X方向上有最小的角度展寬。要達(dá)到這個目的也很簡單。 同樣地,打開優(yōu)化向?qū),進行如下設(shè)置: 這將生成一個只在Y方向上得到最小化光斑尺寸的評價函數(shù)。在評價函數(shù)編輯器中可以看到,OpticStudio生成了41行操作數(shù)。再次打開優(yōu)化向?qū),并進行如下設(shè)置: 這將生成一系列操作數(shù)用來控制光束在X方向的角度展寬。其中我們把第43行作為第二次生成評價函數(shù)操作數(shù)的起點,這將保證之前生成的控制Y方向光斑大小的操作數(shù)不被覆蓋。如此一來,整個評價函數(shù)會要求輸出光在Y方向有最小的空間展寬,而在X方向上有最小的角度展寬,即在像面上形成一條聚焦的線。優(yōu)化變量包括前表面X方向以及Y方向的曲率半徑以及后截距。執(zhí)行優(yōu)化,很快地,OpticStudio再次計算得到了最優(yōu)系統(tǒng)。 需要特別指出的是,您可以使用優(yōu)化操作數(shù)IMSF來對這個技巧進行拓展。操作數(shù)IMSF可以使您在評價函數(shù)中的任意位置重新定義像面。如果一個系統(tǒng)在表面10是聚焦的,而在表面6是無焦的,那么我們可以在評價函數(shù)中設(shè)置以角度半徑為標(biāo)準(zhǔn)的評價函數(shù),并在這段評價函數(shù)前插入操作數(shù)IMSF=6。然后在這段評價函數(shù)之后添加入另一段以RMS光斑半徑為標(biāo)準(zhǔn)的評價函數(shù),并在后來插入的評價函數(shù)之前插入操作數(shù)IMSF=10。詳細(xì)信息請參考幫助系統(tǒng)中的“Ray Aberration (rays and spots)”一節(jié)中的討論。 |
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suhulyy:學(xué)習(xí)一下,了解下(2019-07-24)
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