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F/4反射施密特望远镜的波动光学分析
时间:2015-09-10 17:38来源:未知作者: infotek点击:打印
作者:Daniel Asoubar (LightTrans)
 
要求:VirtualLab™ 5.8 –Starter Toolbox(基本工具箱)
 
证书:CC-BY-SA 3.0
 
模拟任务:
 
本应用方案给出了利用VirtualLabTM进行反射施密特望远镜的波动光学仿真。
 
Lloyd Jones在Michael Bass:Handbook of Optics Volume II, Chapter 18,McGraw-Hill Inc.,2nded.,1995,New York(Michael Bass:光学手册,第二卷,第十八章,McGraw-Hill股份有限公司,第二版,1995,纽约)中已经给出了原始设计。
 
入射白光相对于第一反射镜具有约9°的视场偏差,因此,物镜是离轴的。
 
1. 望远镜设置
 
2. 入射光


通过三波长(RGB)以不同的半视场入射角来模拟入射的非相干白光:
- λred=635nm,半视场角8.95°
- λgreen=532nm,半视场角9.00°
- λblue=473nm,半视场角9.05°
 调整望远镜,使其具有9°的半视场角,在探测平面的结果为一个中心亮斑。
 
3. 望远镜设置


 
4. 倾斜反射镜



 在VirtualLabTM中,需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。
 因此,不是入射场倾斜9°,而是M1反射镜。
 根据折反射定律,后边的元件可以放置和倾斜。
元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation(位置/方向)来实现。
 
5. 模拟结果

 
场追迹的模拟结果如上图,在探测平面给出了真色光的分布。
 由于圆孔径和波动光学的仿真,我们在目标平面获得了爱里斑图案。
 
使用光束参数探测器来计算三种不同波长/模式的x和y方向上的光斑半径
众所周知,望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。
如果我们将孔径A1的直径减小到10mm,我们可以获得更大的光斑半径(看下面的数值),其会导致半视场角分辨率减小。
 

 
6. 总结


 
通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数(PSF)。
VirtualLabTM可以精确快速的模拟电磁场在倾斜元件像反射镜,透镜,平板等之间传播。
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