卡塞格林望远镜数值构建
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将以上的值插入到上述公式中:
u As 2 ys s (0.259178082)2 (135)(0.281644) 2.55405835291302253200456 n
Cs 3 ys 4 s {n} (0.001043)3 (135)4 (2) -0.75373380688323375
其中:
Us=0.4 ys=135 Cs=-0.001043 us’=-0.118356 As=(-1)[ 0.4+135*(-0.001043)]= -0.259178082;
0.4 u s [0.118356 ] 0.281644 1 n
s(n) 1 (1) 2
卡塞格林望远镜理论计算
简介
本文是参考 Joe Geary 先生的书籍“introduction to Lens Design”告诉我们如何设计一款卡塞 格林望远镜。 开 始 , 我 们 假 定 主 镜 的 孔 径 为 1000mm,f/1.25, 这 意 味 着 主 镜 的 焦 距 为 F=1000mm*f/1.25=1250mm,半径是 2F=2500mm, 圆锥系数选为抛物面, 带孔的孔径是 270mm。 系统的后焦距长度定为反射镜间距的 1.25 倍。
ks=2.554/-0.7537=-3.3873 可以看到这是一个双曲表面圆锥常数。 综上,卡塞格林望远镜的规格:
Radius(mm)
Thickness(mm) infinity
Materials air mirror mirror
Diameter(mm)
Conic
主镜 次镜
-2500 -958.658
us ' us yss ys y p ust ps
得到 us’=0.11835616438356164383561643835616; Φs=-0.00208625; 则次镜的半径为:-0.00208625/135=958.65758754863mm;
反向追迹像空间的边缘光线直到与物空间的的边缘光线相交的位置即为主点的位置: 使用 PRTE 转移公式:
l=-912.5; 则 l’=-314.2538; 则得到系统的放大率为:l’/l=0.34438,得到出瞳直径为:344.38mm
次镜圆锥常数的计算
轴上光束从主镜到次镜完美汇聚到一点, 现在, 我们必须为次镜设计一个圆锥常数以便于从 次镜反射的光线完美汇聚于一点,球差为零。因此我们使用如下的公式:
-912.5 1140.635
1000 270
-1 -3.3873
将上述数据输入到 FRED 里面可以直接建模, 卡塞格林望远镜数值计算我们到这里就介绍 完了,想深入的研究可参考 introduction to Lens Design 第 26 章内容。
t p'
yp us '
得到 tp’=500/0.11835=4224.5370mm; 我们把光阑设置在主镜上,则主镜也是系统的入瞳,则系统的 f 数为: f/#=F/D=4224.5370/1000=4.224537. 一阶系数我们还剩下出瞳的位置与尺寸。我们使用高斯公式:
n n' ' l l
-y p * n'
Fra Baidu bibliotek
计算得到 up’=-500*2/2500=-0.4 下一步,我们我们计算边缘光线打到次镜的边缘上的距离,我们使用 PRTE 转换公式:
ys y p ust ps
计算可以得到 tps=912.5mm; 由此可以得到系统的后焦距为:BFD=912.5*1.25=1140.625, 再次使用 PRTE 弯曲公式和 PETE 转换公式计算次反射镜的光曲度。
次镜和系统的一阶系数计算
现在,我们开始次镜的设计。对于本例,我们设计上使次镜的全孔径大小等于主镜的带孔的 孔径,也就是 270nm。现在我们需要找出次镜距离主镜有多远,及其曲率半径值是多大较为 合适。我们将采用展开的近轴望远镜来计算,使用 PRTE 弯曲公式,我们可以找到边缘光线脱 离主镜的角度。
u p' =
u As 2 ys s (0.259178082)2 (135)(0.281644) 2.55405835291302253200456 n
Cs 3 ys 4 s {n} (0.001043)3 (135)4 (2) -0.75373380688323375
其中:
Us=0.4 ys=135 Cs=-0.001043 us’=-0.118356 As=(-1)[ 0.4+135*(-0.001043)]= -0.259178082;
0.4 u s [0.118356 ] 0.281644 1 n
s(n) 1 (1) 2
卡塞格林望远镜理论计算
简介
本文是参考 Joe Geary 先生的书籍“introduction to Lens Design”告诉我们如何设计一款卡塞 格林望远镜。 开 始 , 我 们 假 定 主 镜 的 孔 径 为 1000mm,f/1.25, 这 意 味 着 主 镜 的 焦 距 为 F=1000mm*f/1.25=1250mm,半径是 2F=2500mm, 圆锥系数选为抛物面, 带孔的孔径是 270mm。 系统的后焦距长度定为反射镜间距的 1.25 倍。
ks=2.554/-0.7537=-3.3873 可以看到这是一个双曲表面圆锥常数。 综上,卡塞格林望远镜的规格:
Radius(mm)
Thickness(mm) infinity
Materials air mirror mirror
Diameter(mm)
Conic
主镜 次镜
-2500 -958.658
us ' us yss ys y p ust ps
得到 us’=0.11835616438356164383561643835616; Φs=-0.00208625; 则次镜的半径为:-0.00208625/135=958.65758754863mm;
反向追迹像空间的边缘光线直到与物空间的的边缘光线相交的位置即为主点的位置: 使用 PRTE 转移公式:
l=-912.5; 则 l’=-314.2538; 则得到系统的放大率为:l’/l=0.34438,得到出瞳直径为:344.38mm
次镜圆锥常数的计算
轴上光束从主镜到次镜完美汇聚到一点, 现在, 我们必须为次镜设计一个圆锥常数以便于从 次镜反射的光线完美汇聚于一点,球差为零。因此我们使用如下的公式:
-912.5 1140.635
1000 270
-1 -3.3873
将上述数据输入到 FRED 里面可以直接建模, 卡塞格林望远镜数值计算我们到这里就介绍 完了,想深入的研究可参考 introduction to Lens Design 第 26 章内容。
t p'
yp us '
得到 tp’=500/0.11835=4224.5370mm; 我们把光阑设置在主镜上,则主镜也是系统的入瞳,则系统的 f 数为: f/#=F/D=4224.5370/1000=4.224537. 一阶系数我们还剩下出瞳的位置与尺寸。我们使用高斯公式:
n n' ' l l
-y p * n'
Fra Baidu bibliotek
计算得到 up’=-500*2/2500=-0.4 下一步,我们我们计算边缘光线打到次镜的边缘上的距离,我们使用 PRTE 转换公式:
ys y p ust ps
计算可以得到 tps=912.5mm; 由此可以得到系统的后焦距为:BFD=912.5*1.25=1140.625, 再次使用 PRTE 弯曲公式和 PETE 转换公式计算次反射镜的光曲度。
次镜和系统的一阶系数计算
现在,我们开始次镜的设计。对于本例,我们设计上使次镜的全孔径大小等于主镜的带孔的 孔径,也就是 270nm。现在我们需要找出次镜距离主镜有多远,及其曲率半径值是多大较为 合适。我们将采用展开的近轴望远镜来计算,使用 PRTE 弯曲公式,我们可以找到边缘光线脱 离主镜的角度。
u p' =