概述
o2ggHZe/=@ 這篇文章介紹了如何在OpticStudio中使用多重結(jié)構(gòu)創(chuàng)建反射式自適應(yīng)
光學(xué)系統(tǒng)。本文詳細(xì)介紹了:
>5~#BrpwG 如何通過縮放光闌鏡面的偏心來模擬一組鏡面陣列
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l' 如何使用公差功能生成隨機(jī)的波前差來模擬大氣不均勻性對(duì)
成像的影響
29RP$$gR 如何補(bǔ)償該影響引入的像差以得到最優(yōu)的幾何和衍射點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)
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\u 如何使用求解功能簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)置和調(diào)整
參數(shù)的過程
ResU5Ce~ (聯(lián)系我們獲取文章附件)
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介紹
%MjoY_<:_ 在本文介紹的自適應(yīng)反射
光學(xué)系統(tǒng)中,反射拋物鏡由多個(gè)子反射鏡組成,其中每個(gè)子反射鏡可以調(diào)整自身的空間位置和旋轉(zhuǎn)方向來一定程度的矯正像差。特別是對(duì)于處在大氣環(huán)境中的
望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)來說,自適應(yīng)系統(tǒng)可以有效的降低大氣層不均勻性引入的像差。OpticStudio可以在非序列或混合序列模式下模擬自適應(yīng)反射光學(xué)系統(tǒng)。本文將展示如何在序列模式下使用多重結(jié)構(gòu)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行建模。
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下圖兩幅動(dòng)畫展示了序列模式下自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中反射元件的傾斜和偏心:
F(HfXY3 I$xZV?d. SraZxuPg> 首先,我們需要在系統(tǒng)輸入波前上引入隨機(jī)的波前差來模擬大氣不均勻性對(duì)輸入光的影響。其次,我們需要調(diào)整每個(gè)反射元件的z軸位置以及繞元件中點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度,使像面上的像差最小。在下圖給出的2×2報(bào)告圖 (2×2 Report Graphic) 中,左上圖描述了系統(tǒng)在輸入波前上引入的隨機(jī)像差,它是由蒙特卡洛算法自動(dòng)生成的隨機(jī)波前差。其中,其它圖表動(dòng)畫對(duì)比了不同輸入波前差的情況下,自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)矯正像差之前和之后的幾何PSF和衍射PSF分析結(jié)果。
rY_~(?XS +H2Jhgi 前提假設(shè)和設(shè)計(jì)目標(biāo)
~ 1h#
對(duì)于本文示例系統(tǒng),我們作如下前提假設(shè):
[b3!H{b# 我們將只模擬望遠(yuǎn)鏡的主鏡,即反射拋物面。不考慮望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中的其他元件,例如次級(jí)反射鏡等。這主要是為了減少示例的復(fù)雜度,但如果需要分析也可以快速添加。
:]-oo*xP 每個(gè)子鏡面不會(huì)產(chǎn)生形變。這同樣是為了減少示例的復(fù)雜度,如需要也可快速添加。
K.)!qkW-%S 拋物反射鏡面由19個(gè)子鏡組成,我們將在編輯器中手動(dòng)輸入這些鏡面。如果需要模擬數(shù)量更加龐大的反射鏡組,可以使用ZPL宏來輔助系統(tǒng)建模。
2nB99L{6 每個(gè)子鏡面與中心子鏡面頂點(diǎn)的徑向距離設(shè)置為拾取求解,使每個(gè)子鏡與特定鏡面的空間位置相關(guān)聯(lián)。下圖動(dòng)畫顯示了在編輯器中改變其中一個(gè)子鏡的位置時(shí),其他子鏡位置的整體變化。
{q0+PzgP 系統(tǒng)使用OpticStudio產(chǎn)生的隨機(jī)像差表示大氣不均勻性對(duì)輸入波前的影響。
!uEEuD# X,|8Wpi= 以下為系統(tǒng)的部分設(shè)計(jì)指標(biāo):
'cs(gc0 鏡面的矢高形狀:拋物面(圓錐系數(shù)為-1)
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