机器人 发表于 2017-2-18 16:55:13

现代光学设计方法的概述

凡是使用光进行工作的仪器,无论是可见光、红外光,还是紫外光.都有一个光学系统。光学系统的作用是把目标发出的光、按仪器工作原理的要求,改变它们的传播方向和位置,送入仪器的接收器,从而获得目标的各种信息,包括目标的几何形状,能量强弱等等。不同仪器光学系统的工作原理和构成方式各不相同,有关这方面的问题在应用光学课程中已经介绍。在应用光学中,每个透镜组都用它的主面和焦距(即主面和焦点位置)来代表,并假定每个透镜组都是一个理想光学系统。利用理想光学系统的公式,就可以计算出系统中各个透镜组要求的焦距、通光孔径、成像的位置和大小等一系列参数。至于透镜组的具体结构参数,例如透镜表面的曲率半径、厚度、各透镜之间的间隔和所用的玻璃材料等都没有考虑。因此既不能进行透镜组的加工制造,也不能设计仪器的机械结构。因为不同结构的透镜组尽管它们的焦距和通光孔径相同,但是主面之间的间隔和透镜组中每个透镜的实际尺寸,可能有很大差别。因此我们必须确定透镜组的具体结构参数,这就是“光学设计”课程所要解决的问题。   为了设计出透镜组的具体结构参数,首先必须明确对透镜组的技人要求。对透镜组的要求主要有两个方面:
    (1)光学持性:包括该透镜组的焦距、物平面位置、光束孔径、:成像范围(物高或像高)。这些要求在理想光学系统计算过程中就已经确定。    (2)成像质量的要求:光学系统除了满足光学特性的要求而外,—般还要满足成像质量的要求,即要求成像清晰和物像相似。
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