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        EN

        一文了解光學系統設計過程

        光學系統設計基本步驟:

        1. 確定設計指標 

        2. 光學系統外形尺寸計算,可行性分析,設計指標修正 
        3. 光學系統初始結構設計 
        4. 像差平衡,必要時修改初始結構 
        5. 像質評價與公差分析 
        6. 繪制光學系統圖、零件圖 
        7. 完成設計報告
        光學系統初始結構設計方法 
        ? 計算法 
        ? 計算結合經驗法 
        ? 經驗法 
        ? 查資料法 (孔徑、視場、波長、焦距,整體縮放 )

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        光學設計自動概述
        一、結構參數和像差函數


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        二、評價函數——能綜合評價像質好壞的函數


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        三、自動設計的算法
        優化算法中應用最多最成功的——加權阻尼最小二乘法
        即:使像差函數平方和最小。
        事實上,像差函數非常復雜,一般根本寫不出它的顯式。所以這個優化求解過程是對一個非線性方程組的求解,如有阻尼因子的牛頓迭代法。在線性比較好時,阻尼因子變小,使收斂速度快 ;線性比較差時,阻尼因子變大,使收斂速度慢。
        四、邊界條件
        二類邊界條件
        第一類:中心厚度,折射率,半徑的變化范圍——凍結法,嚴格控制
        第二類:邊緣厚度,后截距,系統總長度——作為像差處理
        目前光學設計工作的過程
        1. 由使用要求提出對光學系統的合理要求;
        2. 用高斯光學對光學原理圖進行分析(物像關系、光束限制、能量、外形尺寸等;
        3. 確定光學系統的初始結構,并求初始解;
        4. 對初始解進行像差校正,得到光學系統結構參數;
        5. 進行光學系統公差設計和分析;
        6. 產生光學系統圖和零部件圖,并給出像差分析和公差設計等報告。


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        源自于:光行天下 

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