第8课复消色差透镜

第8课：复消色差

本课程介绍比使用简单的双胶合透镜，使色差校正更好的透镜。Rutten＆van Venrooij的书《望远镜光学》（Telescope Optics）给出了如何设计的简要描述。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。以下是初始透镜结构：

RLE

ID F10APO

WAVL.6500000.5500000.4500000

APS3

UNITS INCH

OBB0.000.5 2.00000-0.011940.000000.00000 2.00000

0AIR

1RAD-300.4494760791975TH0.58187611

1N11.60978880N21.61494395N31.62386887

1GTB S'N-SK4'

2RAD-7.4819193194388TH0.31629961AIR

2AIR

3RAD-6.8555018049530TH0.26355283

3N11.60953772N21.61628830N31.62823445

3GTB S'N-KZFS4'

4RAD 5.5272935517214TH0.04305983AIR

4AIR

5RAD 5.6098999521052TH0.53300999

5N11.66610392N21.67304720N31.68543133

5GTB S'N-BAF10'

6RAD-27.9819596092866TH39.24611007AIR

6AIR

6CV-0.03573731

6UMC-0.05000000

6TH39.24611007

6YMT0.00000000

7RAD-11.2104527948015TH0.00000000AIR

END

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列表。显示如下：

这显示了Schott玻璃库，单击图表按钮...

...然后选择Plot P(F,e)vs.Ve

显示发生了变化，现在横坐标是e线的V-number（0.54607um），纵坐标是数量(N F–N e)/(N F–N C)。复消色差理论表明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-但我们希望可以做得更好。

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。

这种玻璃物理性质不是那么稳定：湿度等级为3，酸敏感度为5.让我们看看我们是否能为第一个透镜找到更好的玻璃。（第一个镜片将与空气接触，物理稳定性非常重要。）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滑动鼠标滚轮，使局部图像变得更大，然后单击Full Name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）。在右侧窗口中显示玻璃名称的地方单击该位置...

...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。我们没有理由不使用它而是去使用之前的N-SK4。在表面框中输入表面编号（1），然后单击

\Apply/。玻璃N-BAK2现在分配给表面1。

现在通过删除名称（click Spots Only），选择Graph，来清除显示，然后选择No Graph and OK。

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。

PANT

VLIST RAD123457

VLIST TH24

END

AANT

AEC

ACC GSO014M00

GNO0.23M.750

GNO0.13M1.00

END

SNAP

SYNO30

运行此MACro。我们得到一个更好的设计，制造更便宜，更耐用的元件，并在0.45至0.65微米的范围内

RLE

ID F10APO

WAVL.6500000.5500000.4500000

APS3

UNITS INCH

OBB0.0000000.50000 2.00000-0.006520.000000.00000 2.00000

0AIR

1RAD-167.6807592628928TH0.58187611

1N11.53742490N21.54188880N31.54960358

1CTE0.800000E-05

1GTB S'N-BAK2'

2RAD-7.0647888938302TH0.36076391AIR

3RAD-6.5538674975636TH0.26355283

3N11.60953772N21.61628830N31.62823445

3CTE0.730000E-05

3GTB S'N-KZFS4'

4RAD 5.3138288434095TH0.03937000AIR

5RAD 5.4083667709938TH0.53300999

5N11.66610392N21.67304720N31.68543133

5CTE0.618000E-05

5GTB S'N-BAF10'

6RAD-19.4177738787113TH39.42904372AIR

6CV-0.05149921

6UMC-0.05000000

6TH39.42904372

6YMT0.00000000

7RAD-11.1931120564708TH0.00000000AIR

END

让我们看看离焦在新设计中如何随色差变化。

CHG

NOP

END

PLOT DELF FOR WAVL=.45TO.65