SYNOPSYS 光学设计软件课程八：复消色差

本课程介绍如何设计一个色差校正比使用简单双合透镜更好的透镜。Rutten＆van Venrooij的书“望远镜光学”（Telescope Optics）给出了如何进行的简要描述。它的要点是，必须使用满足某些特性的三种不同玻璃。可以通过检查玻璃库显示器轻松选择它们。为了说明，我们将从使用Schott目录中的玻璃类型N-SK4，N-KZFS4和N-BALF10开始设计。（有时建议使用这些玻璃。）以下是起始透镜文件：

打开此文件，打开SketchPAD（PAD），然后单击GlassTable按钮 。从打开的框中选择Schott表。这是显示：

这显示了Schott玻璃地图，但这不是我们想要的工作。 单击图表按钮...

...然后选择绘图P（F，e）与Ve

显示变化，现在横坐标是e线的V数（0.54607 um），纵坐标是数量（NF-Ne）/（NF-NC）。

复消色差理论说你必须选择三个不在同一直线上的玻璃。 他们必须形成一个三角形，面积越大越好。 绿色圆圈显示的现有玻璃。他们工作得很好 - 但我们可以做得更好。

单击旁边带有数字“1”的绿色圆圈。 那是目前表面上的玻璃1，N-SK4。 现在单击Properties按钮，查看此玻璃的属性，如下所示。

嗯...这种玻璃不是那么稳定：湿度等级为3，酸敏感度为5.让我们看看我们是否能找到第一个透镜更好的玻璃。 （这是要暴露在环境中的，因此非常重要。）再次单击“图形”按钮，然后单击“酸敏感度”单选按钮，然后单击“确定”。 在绿色圆圈附近根据需要放大鼠标滚轮，使事情变得更大，然后单击“全名”按钮。

现在，您可以看到穿过玻璃位置的红色垂直线，显示酸敏感度。玻璃N-SK4的线条相当长，因为该玻璃不是很耐用。在左边你看到N-BAK2，根本没有线（它是最好的类别）。 单击该位置，并在右侧窗口中显示玻璃名称时...

...再次单击“属性”按钮。很好！该玻璃的酸等级为1，耐湿性更好，价格也更低。 没有理由我们不使用它而是去使用之前的N-SK4，因为它与其他玻璃一样好。 在表面框中输入表面编号（1），然后单击\应用/。 玻璃N-BAK2现在分配给表面1。

现在通过删除名称（单击Spots），然后选择Graph，来清除显示，然后选择No Graph and OK。 我们的三角形和以前一样好。

当然透镜没有针对这种玻璃进行优化，因此我们必须运行优化程序。 这是一个可以完成这项工作的MACro。

运行此MACro，现在校正优于轴上的1/10波。 我们有一个更好的设计，制造更便宜，更耐元件，并在0.45至0.65微米的范围内进行校正。 这是该设计的RLE文件：

让我们看看离焦在新设计中如何随色差变化。

该分析显示在设计范围内的离焦约为0.0026英寸，并且是一个完美的Airy斑。（后者由图像工具（MIT）计算，其中10个波长分配给透镜，在中心产生良好的白斑，具有相干效果。）离焦不为零，因为程序已经平衡了与球差随波长变化的小偏移。两者都很小。（此版本在L8L3.RLE。）我们如何分配10个波长？ 使用Spectrum Wizard（MSW）。

请注意我们如何在这种情况下绘制DELF而不是BACK，就像我们之前所做的那样。为什么？好吧，我们用NOP指令消除了所有的解决方案，所以后面的焦点现在已经固定了。但是，近轴离焦DELF现在随波长而变化。