光闌的移動對像差的控制 M-#
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【說明】 UxGr+q  
這個教程是參照Lens  Design  的6.3  章節(jié)內容編寫的。目的是總結一下個人學習的體會。發(fā)表出來的原因是供光學設計的同行相互學習和交流。我發(fā)現(xiàn)，國外的教科書的最大好處就是，它們在你看的時候，時刻調動你的腦子；就是說在教你數(shù)數(shù)的時候，也是12345  789，然后問你中間應該是什么？而不是像國內的很多教科書一樣，直接說123456789，這樣容易給學生帶來惰性，而僅僅是簡單去背誦，這樣的壞處是可能抑止了學生的獨立思考和創(chuàng)造性。我一向認為中國的背誦功夫是世界一流的J。 Mz?xvP?z  
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【正文】 z XI [f  
我們知道通過彎曲單透鏡的曲率，可以對球差進行控制（問：為什么彎曲單透鏡曲率就可以控制球差？）；但是在單透鏡曲率不變而且尺寸也不變化的時候，移動光闌的位置不會對球差有任何影響；（為什么？）但是光闌的移動確會引起慧差和像散的變化。對于這些離軸的像差，我們隨后的章節(jié)將會更詳細的說明和解釋。 >M}\_c=  
這里我們僅僅說明光闌的移動對像差的影響，我們采用的例子是一個單透鏡，對等凸透鏡。采用BK7  玻璃，焦距是400，開始的光闌在第一面上。光闌的口徑是40，視場角是5度。透鏡的厚度是4。請先把這個透鏡情況，通過計算放置在ZEMAX  文件中。（問：透鏡的曲率項目，也就是zemax  中的半徑項目是如何計算和確定的？） For`
rfR  
由于透鏡的厚度，一開始這個透鏡的焦距不是嚴格的400，我們可以通過如下的方式進 $0-}|u]5U  
行調整：在透鏡兩個面的半徑上都設置器為變量，也就是半徑的后邊有個“V”（如何設置？）。 FJ/>=2^B  
然后在最后一面的厚度上設置M-solve  參數(shù)（如何設置？），確定到后焦距的距離。 b 8vyJb,K  
然后在優(yōu)化參數(shù)的編輯器MFE  上，按照下邊的設置（如何設置？）： mYU7b8x_  
Operand  Target  Weight [RAzKzC\M  
EFFL  400  1 *qX!  
然后進行優(yōu)化，我們發(fā)現(xiàn)焦距現(xiàn)在是精確的400。 +%O_xq
q  
觀察最后的結果，我們可以注意到，透鏡的曲率都有變化，但這個透鏡仍然是對等雙凸透鏡（zemax  本身優(yōu)化方法確定），這個和在最后一個面的曲率上采用F-solve  的方式是不一樣的，F(xiàn)-solve  通過單獨調整后一個面的曲率確保焦距達到用戶需要的數(shù)。（問：F-solve  的原理是什么？M-solve  找到的焦點位置，是什么樣的焦點位置？）
t:NYsL  
現(xiàn)在我們繼續(xù)，設置MFE  如下的參數(shù)： G,{=sFX  
Operand  Target  Weight b`W2^/D  
EFFL  400  1 V6c>1nZ  
SPHA  (none)  0 LnwI 7uvq  
COMA  (none)  0 2H,^i,  
ASTI  (none)  0 JYAtQTOR  
以上的目的是：通過設置Weight  為0，而可以觀察球差，慧差，像散的情況。我們選 4qd =]i  
擇MFE  的更新（如何更新？）功能，這樣馬上就會在Value  項目中顯示各自現(xiàn)在的像差情況。注意這里的單位是多少個波長。 tK $r_*  
Operand  Target  Weight  Value NWSm  
EFFL  400  1  400 [N35.O6P6u  
SPHA  (none)  0  1．713 NmH1*w<A  
COMA  (none)  0  -4.8702 *btLd7c%  
ASTI  (none)  0  6.4049 "8.to=Lx  
如果不了解具體的數(shù)的意思，請不要著急，以后我們會解釋，我們先看通過移動光闌，對像差的影響。 !Q/%N#