作者:Daniel Asoubar (LightTrans)
要求:VirtualLab™ 5.8 –Starter Toolbox(基本工具箱)
證書:CC-BY-SA 3.0
模擬任務(wù):
□ 本應(yīng)用方案給出了利用VirtualLabTM進(jìn)行反射施密特望遠(yuǎn)鏡的波動(dòng)光學(xué)仿真。
□ Lloyd Jones在Michael Bass:Handbook of Optics Volume II, Chapter 18,McGraw-Hill Inc.,2nded.,1995,New York(Michael Bass:光學(xué)手冊(cè),第二卷,第十八章,McGraw-Hill股份有限公司,第二版,1995,紐約)中已經(jīng)給出了原始設(shè)計(jì)。
□ 入射白光相對(duì)于第一反射鏡具有約9°的視場(chǎng)偏差,因此,物鏡是離軸的。
1. 望遠(yuǎn)鏡設(shè)置
2. 入射光
□ 通過三波長(zhǎng)(RGB)以不同的半視場(chǎng)入射角來(lái)模擬入射的非相干白光:
- λred=635nm,半視場(chǎng)角8.95°
- λgreen=532nm,半視場(chǎng)角9.00°
- λblue=473nm,半視場(chǎng)角9.05°
□ 調(diào)整望遠(yuǎn)鏡,使其具有9°的半視場(chǎng)角,在探測(cè)平面的結(jié)果為一個(gè)中心亮斑。
3. 望遠(yuǎn)鏡設(shè)置
4. 傾斜反射鏡
□ 在VirtualLabTM中,需將所有的光學(xué)元件放置在相應(yīng)的入射光路上。
□ 因此,不是入射場(chǎng)傾斜9°,而是M1反射鏡。
□ 根據(jù)折反射定律,后邊的元件可以放置和傾斜。
□ 元件的傾斜和偏移可通過點(diǎn)擊Position/Orientation(位置/方向)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5. 模擬結(jié)果
□ 場(chǎng)追跡的模擬結(jié)果如上圖,在探測(cè)平面給出了真色光的分布。
□ 由于圓孔徑和波動(dòng)光學(xué)的仿真,我們?cè)谀繕?biāo)平面獲得了愛里斑圖案。
□ 使用光束參數(shù)探測(cè)器來(lái)計(jì)算三種不同波長(zhǎng)/模式的x和y方向上的光斑半徑
□ 眾所周知,望遠(yuǎn)鏡的分辨率取決于望遠(yuǎn)鏡孔徑的直徑大小。
□ 如果我們將孔徑A1的直徑減小到10mm,我們可以獲得更大的光斑半徑(看下面的數(shù)值),其會(huì)導(dǎo)致半視場(chǎng)角分辨率減小。
6. 總結(jié)
□ 通過VirtualLabTM研究4-F反射施密特望遠(yuǎn)鏡的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)。
□ VirtualLabTM可以精確快速的模擬電磁場(chǎng)在傾斜元件像反射鏡,透鏡,平板等之間傳播。
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