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基于ZEMAX的连续变倍扩束系统设计(上篇)

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上篇

本文是基于基于ZEMAX的连续变倍扩束系统设计上篇内容,旨在设计一个12×倍扩束系统,下篇内容将更新连续变焦的设计,敬请期待。


   

   

   

   

   

 

连续变倍扩束系统的设计指标如下

18×~16×连续变倍扩束
2整个镜筒的长度为300mm
3入射口径2mm
4波长1053nm
          
 

1.前组设计

为保证可以实现8×~16×连续变倍取中间值,先做一个长240mm,放大率12×的定焦扩束镜组,入射的激光光束的直径为    ,12倍扩束之后的直径    。为了处理方便,采用单片平凹透镜和双胶合正透镜构成,需要满足:

    

则,    

前组凹面的半径    ,本次的设计采用的结构是平凹透镜的凹面朝向入射的平行光束,选用BK7玻璃,在在Merit Function Editor中让透镜的焦距为-18.46。因为玻璃的选择不在1053nm波长的色散范围之内所以采用模型替代的方法实现,详细的设置如图1所示:

▲ 图1 前组的镜头编辑器和评价函数编辑器设置

2.后组设计


后组的初始结构为双胶合物镜,焦距    ,光圈数光圈数接近10,选用双胶合物镜[DB-7],并将焦距缩放到258.46,镜头参数如图2所示。

▲图2 焦距缩放及翻转后的后组镜头参数


3.前后组组合

组合后的参数如图3,设置评价函数开始优化。

▲ 图3 组合后的前后组的镜头参数



4.12×优化后结构如图镜头数据如图4所示,优化后的点列图如图5所示

▲ 图4 12×优化后的镜头数据 


▲ 图5 12×优化后的点列图及相关数据


因篇幅原因将在下篇中更新多组态,完成设计8×~16×的连续变焦,评价函数被省略了,需要评价函数的小伙伴请私信。   


来源:旋算仿真工作室
Zemax
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-15
最近编辑:2月前
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