光学课程设计报告

光学课程设计报告

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一．设计目的

（1）重点掌握设计光学系统的思路。初步掌握简单的、典型的系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了解并熟悉光学设计中所有例行工作，如数据结果处理、像差曲线绘制、光学零件技术要求等。

（2）在熟练掌握基本理论知识的基础上，通过上机实训，锻炼自己的动手能力。在摸索的过程中，进一步培养优化数据的能力和理论联系实际的能力。

（3）巩固和消化应用光学和本课程中所学的知识，牢固掌握典型光学系统的特点，并初步接触以后可能用到的光学系统，为学习专业课打下好的基础。

二．设计题目

双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）

三．技术要求

双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I 型棱镜转像，系统要求为：

（1）望远镜的放大率Γ＝6 倍；

（2）物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D 为入瞳直径，D＝30mm）；

（3）望远镜的视场角2ω＝8°；

（4）仪器总长度在110mm 左右，视场边缘允许50%的渐晕；

（5）棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm，棱镜采用K9 玻璃，两棱

镜间隔为2～5mm；

（6）lz′=8～10mm。

七．上机结果

1．物镜

（1）优化前数据

程序注释：

设计时间：2013年4月10日星期三 08:59:50 下午

-------输入数据--------

1.初始参数

物距半视场角(°) 入瞳半径

0 4 15

系统面数色光数实际入瞳上光渐晕下光渐晕

7 3 0 1 -1 理想面焦距理想面距离

0 0

面序号半径厚度玻璃

STO 84.5460 5.741 1

2 -44.9920 2.652 K9

3 -134.9690 56.800 F5

4 0.0000 33.500 1

5 0.0000 4.000 K9

6 0.0000 33.500 1

7 0.0000 12.630 K9

☆定义了下列玻璃:

BAK2 1.5399 1.546276 1.537226

ZF2 1.6725 1.687472 1.666602

ZF2 1.6725 1.687472 1.666602

K9 1.5163 1.521955 1.513895

F5 1.6242 1.63663 1.619252

-------计算结果--------

1.高斯参数

有效焦距(f') 后截距(L') 前截距(L) 像距(l')

121.16233 12.62976 -119.21757 12.62976

入瞳距离(lz) 出瞳距离(lz') 近轴像高(y') 放大率(?)

0.00000 -110.50895 8.47250 0.00000

入瞳直径(D) 出瞳直径(D') 拉赫不变量(J) 像方孔径角(U')

30.00000 30.48936 -0.31467 0.12380

2.像差

***零视场像差***

1H 0.85H 0.707H 0.5H 0.3H 0H 球差銵' 0.3223 0.1568 0.0700 0.0151 0.0012 0.0000

弥散园銵R' 0.0401 0.0166 0.0061 0.0009 0.0000 0.0000

F光球差銵F' 0.5267 0.3063 0.1791 0.0821 0.0428 0.0279

C光球差銵C 0.3170 0.1713 0.0992 0.0595 0.0547 0.0585

轴向色差腖FC' 0.2097 0.1350 0.0799 0.0226 -0.0119 -0.0306 ***D光各视场像差***

相对视场 Lz1 Lz2 Yz' Xt' Xs' Xts'

1 0.0000 -110.4431 -8.4669 -0.8508 -0.4248 -0.4260 .85 0.0000 -110.4614 -7.198

2 -0.6160 -0.3074 -0.3087 .7071 0.0000 -110.4761 -5.9889 -0.4271 -0.2130 -0.2141 .5 0.0000 -110.4925 -4.2356 -0.2140 -0.1066 -0.107

3 .3 0.0000 -110.5031 -2.5416 -0.0771 -0.038

4 -0.0387 鋂z' 鋂z'F 鋂z'C 膟FC' 銵T' 銵S'

1 0.0056 0.0174 0.0004 0.0170 0.3156 0.3172

.85 0.0034 0.0135 -0.0010 0.0144 0.3174 0.3186

.7071 0.0020 0.0103 -0.0017 0.0120 0.3189 0.3197

.5 0.0007 0.0066 -0.0019 0.0085 0.3206 0.3210

.3 0.0002 0.0037 -0.0014 0.0051 0.3217 0.3218

KT'1.0H KT'.7H KT'.3H KS'1.0H KS'.707H KS'.3H

1 -0.0135 -0.0116 -0.0027 -0.0065 -0.004

2 -0.0009

.85 -0.0113 -0.0098 -0.0022 -0.0056 -0.0036 -0.0007

.7071 -0.0093 -0.0081 -0.0019 -0.0047 -0.0030 -0.0006

.5 -0.0065 -0.0056 -0.0013 -0.0033 -0.0021 -0.0004

.3 -0.0038 -0.0034 -0.0008 -0.0020 -0.0013 -0.0003