【正文】 ，由此可以得到第二塊透鏡的 0P （即 9 02P ）滿足的條件。這樣，選定第二塊透鏡的 0P ，再加上 02?ⅠC ，就可以確定第二塊透鏡的玻璃組合。進一步，就得到第二塊透鏡的初始結(jié)構(gòu)。 確定第二塊透鏡的 結(jié)構(gòu) 有了 02P ，就可以計算出 ?2W ；有了 ?2W ，就可以計算出 ?2P ；有了 ?2P 、 ?2W ，就可以計算出 2P 、 2W ；有了 2P 、 2W ，就可以計算出 2P 、 2W ；有了 2P 、 2W ，就可以解方程，從而得到 1P 、 1W ；有了 1P 、 1W ，就可以計算出 1P 、 1W ；有了 1P 、 1W ，就可以計算出 ?1P 、 ?1W ；有了 ?1P 、 ?1W ，就可以計算出第一塊透鏡的 0P 值（即01P ）。再加上 01?ⅠC ，就可以確定第一塊透鏡的玻璃組合。進一步，就得到第一塊透鏡的初始結(jié)構(gòu)，如下圖： 圖 12 初始結(jié)構(gòu) 第三章 ZEMAX 優(yōu)化設(shè)計 初始結(jié)構(gòu)的像質(zhì)分析 可以看出圖 2 光斑效果還比較理想，只須在這個的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，從圖 3曲線可以看出各視場在 650 線時仍不太滿足設(shè)計要求，可以通過改變波前差來提高 。 10 圖 4 優(yōu)化前的 RAY 優(yōu)化設(shè)計 由圖 5 可看出系統(tǒng)光斑各視場均在 2 微米左右，光斑效果有了明顯提高， MTF曲線也有了提高。 圖 3 優(yōu)化前的 MTF 圖 2 優(yōu)化前的光斑圖 圖 5 優(yōu)化后的光斑圖 11 TU 從 MTF 曲線來看，各視場均在 650 線隊時仍不太滿足要求，如圖 6 圖 6 優(yōu)化后的 MTF 像差分析 設(shè)置評價函數(shù) 選擇“ ToolsDefault Merit Function”來設(shè)置評價函數(shù)。 將輸入“ INSA”控制像空間孔徑為“ ”，“ REAY”控制像面為“ ”，“ TTHI”控制系統(tǒng)總長為“ 195”。如圖 8 圖 7 優(yōu)化后的 MTF 12 圖 8 開始優(yōu)化 從初始值 MF 值和優(yōu)化后的 MF 值可看出系統(tǒng)像質(zhì)得到的很大的提高。通過快捷鍵“ opt”來進行優(yōu)化。如圖 9 圖 9 繼續(xù)優(yōu)化 為了進一步提高系統(tǒng)的 MTF，可通過優(yōu)化波前差來提高 MTF，如圖 10 13 圖 10 第四章 系統(tǒng)裝配圖及鏡片工程圖 圖 11 物鏡優(yōu)化后光路圖 14 圖 12 優(yōu)化后物鏡與目鏡連接后光路圖 第五章 心得體會 在設(shè)計初期對于 ZEMAX 我一無所知，面對一個未知的領(lǐng)域，迷茫無措。從網(wǎng)上查詢資料，去圖書館查閱相關(guān)書籍，到對軟件以及設(shè)計的過程有了初步了解，到最后綜合網(wǎng)上資料和書上的參數(shù)完成整個設(shè)計過程是對自己的一次考驗與超越，這不僅是學(xué)習(xí) ZEMAX 這個軟件，更是學(xué)習(xí)面對未知知識時一種自學(xué)的能力以及處理的方法。 這次實驗中我學(xué)會了許多東西， ZEMAX 軟件的基本使用方法，光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的基本設(shè)計思路與步驟，更重要的是一種學(xué)習(xí)的方法。整 個設(shè)計個過程比較艱難，但是結(jié)果還是比較令人欣慰。 這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在同學(xué)們的幫助支持下，終于一一解決問題。對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝 ! 對于顯微鏡系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu)以及特殊應(yīng)用，其物鏡也有不同的結(jié)構(gòu)要求。由于本次設(shè)計的顯微鏡物鏡的放大倍率是 10，數(shù)值孔徑為 4mm，由于數(shù)值孔徑相對較大，所以物鏡的孔徑就會增大，那么和孔徑相關(guān)的球差也會大大增加，所以最終設(shè)計的初始結(jié)構(gòu)采用的 15 是兩對雙膠合透鏡組合的方式，這樣做的好處在于可以很好的矯正球差以及慧差。提高成 像的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)參數(shù)嵌入到軟件中，在光學(xué)軟件 ZEMAX 里做了驗證，驗證結(jié)果符合望遠鏡物鏡的要求，成像質(zhì)量也可以。為了得到完美、真實的成像，物鏡必須進行優(yōu)化。 ZEMAX 優(yōu)化以后與我手工計算的數(shù)據(jù)出入不是非常大。這一結(jié)果即說明了我的手工計算是正確的，也說明優(yōu)化的數(shù)據(jù)更為完美。 附：參考文獻 1 林曉陽編著 . ZEMAX 光學(xué)設(shè)計超級學(xué)習(xí)手冊 . 北京：人民郵電出版社 , . 2 張國順．光纖傳感技術(shù)．北京：水利電力出版社． 1988 3 李澤民．光纖通信．北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社． 1992 4 華家寧．現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)及應(yīng)用．南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社． 1994 5 陳軍．現(xiàn)代光學(xué)及技術(shù)．杭州：浙江大學(xué)出版社． 1996 6 蘇顯渝．信息光學(xué)．成都：四川大學(xué)出版社． 1995 7 胡鴻章．應(yīng)用光學(xué)原理．北京：機械工業(yè)出版社． 1993 8 [日 ]內(nèi)順平．光學(xué)概論．北京．朝倉書社． 1987 任務(wù)分配 目鏡設(shè)計及反轉(zhuǎn) 邸瓊 1405044102 物鏡設(shè)計及優(yōu)化 孔江萍 1405044107 查閱相關(guān)資料資料、借書 李國琳 1405044109 資料整理說明書的制作和整理 王紫薇 1405044110 目鏡物鏡連接及結(jié)果分析 張銘鈺 1405044115