牛顿望远镜优化设计

设计目标

  • 孔径100 mm
  • F/# = 8
  • 总长度1000 mm

流程步骤

  1. 设置系统孔径、视场、波长和镜头数据。

  2. 主反射镜曲率半径求解为F/#（根据孔径值和F/#可以求解出焦距f和曲率半径）。
    Lens Data 0

  3. 在物面后插入一个面（厚度设为990），作为望远镜镜筒的入射面，并在三维布局图中更改起始面为1。
    Lens Data 1

  4. 在像面前插入一个折叠镜面，主镜面厚度更改为-700，折叠镜面厚度解设为边缘光线高度解，翻转折叠镜面90度。
    Initial Configuration

  5. 将主镜面的圆锥系数设为-1，消除球差，查看点列图分析相差，查看MTF。这时的MTF是有问题的，因为光线穿过了折叠反射镜。

  6. 设置面1的孔径类型为圆形遮光，最大半径暂时先定为50。打开光迹图查看折叠反射面上各个视场的光斑分布。

  7. 为了提升MTF，需要让更多光能够达到像面。根据折叠反射面上的光斑分布，将折叠反射面孔径类型设为椭圆孔径，X半宽27.5，Y半宽39，重新查看光迹图。此时折叠反射面已达最小。
    Ray Trace Diagram

  8. 将三维布局图调整至X-Y视图，更改面1圆形遮光的最大半径与折叠反射镜在XY面上的投影半径一致，可以略大（28）。

  9. 查看此时的MTF，相对开始设定的50遮光半径有明显提升。
    Result