概述
5M*q{kX) 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)
光學系統(tǒng)。本文詳細介紹了：
hq\K SFP 如何通過縮放光闌鏡面的偏心來模擬一組鏡面陣列
. r] n < 如何使用公差功能生成隨機的波前差來模擬大氣不均勻性對
成像的影響
C, jPr )6) 如何補償該影響引入的像差以得到最優(yōu)的幾何和衍射點擴散函數(shù)
,cgC_ % 如何使用求解功能簡化系統(tǒng)的設(shè)置和調(diào)整
參數(shù)的過程
LOe!qt\& （聯(lián)系我們獲取文章附件）
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介紹
%3"3 OOT7 在本文介紹的自適應(yīng)反射
光學系統(tǒng)中，反射拋物鏡由多個子反射鏡組成，其中每個子反射鏡可以調(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。特別是對于處在大氣環(huán)境中的
望遠鏡系統(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)對該系統(tǒng)進行建模。
c( gUH 下圖兩幅動畫展示了序列模式下自適應(yīng)光學系統(tǒng)中反射元件的傾斜和偏心：
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vad" N 首先，我們需要在系統(tǒng)輸入波前上引入隨機的波前差來模擬大氣不均勻性對輸入光的影響。其次，我們需要調(diào)整每個反射元件的z軸位置以及繞元件中點的旋轉(zhuǎn)角度，使像面上的像差最小。在下圖給出的2×2報告圖 (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像差，它是由蒙特卡洛算法自動生成的隨機波前差。其中，其它圖表動畫對比了不同輸入波前差的情況下，自適應(yīng)光學系統(tǒng)矯正像差之前和之后的幾何PSF和衍射PSF分析結(jié)果。
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uA \A4 前提假設(shè)和設(shè)計目標
0-FwHDxw 對于本文示例系統(tǒng)，我們作如下前提假設(shè)：
=ngu*#?c4 我們將只模擬望遠鏡的主鏡，即反射拋物面。不考慮望遠鏡系統(tǒng)中的其他元件，例如次級反射鏡等。這主要是為了減少示例的復雜度，但如果需要分析也可以快速添加。
z,/dYvT< 每個子鏡面不會產(chǎn)生形變。這同樣是為了減少示例的復雜度，如需要也可快速添加。
XTHrf'BU 拋物反射鏡面由19個子鏡組成，我們將在編輯器中手動輸入這些鏡面。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。
QR79^A@5 每個子鏡面與中心子鏡面頂點的徑向距離設(shè)置為拾取求解，使每個子鏡與特定鏡面的空間位置相關(guān)聯(lián)。下圖動畫顯示了在編輯器中改變其中一個子鏡的位置時，其他子鏡位置的整體變化。
ZOS{F_2. 系統(tǒng)使用OpticStudio產(chǎn)生的隨機像差表示大氣不均勻性對輸入波前的影響。
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b*.)m 以下為系統(tǒng)的部分設(shè)計指標：
G|Q}.v 鏡面的矢高形狀：拋物面（圓錐系數(shù)為-1）
`qs'={YtU 鏡面的曲率半徑：-4000mm
?55('+{l 對應(yīng)焦距：-2000mm
@{t^8I#] 子鏡的形狀：六邊形
'!IX;OSjH 子鏡的半徑：150mm
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Rra(/j<rQ 在設(shè)置這些參數(shù)前，您需要充分理解多重結(jié)構(gòu)、
光線瞄準和系統(tǒng)孔徑的概念。如果您對這些概念不太熟悉，請參考以下文章：
Ig$5Ui Ansys
Zemax | 如何設(shè)計單
透鏡 第一部分：設(shè)置
RTF{<,E.UX ZEMAX | 如何使用光線瞄準?
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