Zemax光学设计(七)——牛顿望远镜

文章目录

设计规格
初始结构
添加反射镜和遮拦孔径
修改反射镜提高MTF

牛顿望远镜系统是反射式望远系统，采用抛物面镜作为主镜，光进入镜筒的底端，然后折回开口处的第二反射镜（平面的对角反射镜），再次改变方向进入目镜焦平面。目镜为便于观察，被安置在靠近望远镜镜筒顶部的侧方。
牛顿反射望远镜用平面镜替换昂贵笨重的透镜收集和聚焦光线，节约成本。

设计规格

入瞳直径：100 mm
焦距：800 mm
观察全视场：4°
波长：可见光范围

初始结构

抛物面镜的圆锥系数 Conic = -1 ；反射曲面的曲率半径和焦距的关系满足 R = 2f

光斑图&光线差图：沿轴光束聚焦没有像差，离轴的轴外光束产生较大的像散和慧差

添加反射镜和遮拦孔径

将像面折到侧面方便观察，但反射镜较大遮光越严重。
本设计中抛物面序号排在反射镜表面前，所以入射光线直接遇到抛物面忽略了反射镜影响，所以需要人为调整。
将入射光束画出来可以看到拦光效果。

将3D视图调整到XY平面查看反射镜在入射平面的投影，即遮光范围
添加椭圆遮光孔径观察遮拦后反射镜实际挡光效果
修改前&修改后MTF曲线：与修改前相比降低

修改反射镜提高MTF

提高像面接收光强，需要减小反射镜遮光比，遮光比即反射镜遮光面积与入射光瞳面积比值。
找到最小的通光区域，保证所有视场光线通过。

设置通光孔径后：
重新设置第1面遮光区域

可以发现虽然MTF曲线比没遮挡平面镜时差，但是，比之前优化了很多

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