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《光学课程设计报告》
姓名：郑宇婷
学号：U202214912
学院：光学与电子信息学院
专业：光信息科学与技术
年段班级：1104班
成绩：
授课教师：张学明
2022年4月9日
一光学课程设计任务
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1、课程意义
(1)综合运用课程的基本理论知识，进一步培养理论联系实际的能力和独立工作的能力。
(2)初步掌握简单的、典型的、与新型系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了解并熟悉光学设计中所有例行工作，如数据结果处理、相差曲线绘制、相差优化，光学零件技术要求等。
(3)巩固和消化课程中所学的知识，初步了解新型光学系统的特点，为学习专业课与进行毕业设计打下好的基础。
(4)培养一种对待工作严谨的态度。
2、设计题目
双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：
1、望远镜的放大率Γ＝6倍；
2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4(D为入瞳直径，D＝30mm)；
3、望远镜的视场角2ω＝8°；
4、仪器总长度在110mm摆布，视场边缘允许50%的渐晕；
5、棱镜最后一面到分划板的距离＝14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2~5mm。
6、lz′8~10mm
二物镜外形尺寸计算
1、优化前的初始结构+计算过程
3、相差容限的计算
(1)所需校正的像差
望远镜的特点是：相对孔径小，视场角不大。结构较为简单，要校正的像差比较少，普通主要校正球差、轴向色差以与正弦差。
(2)像差容限
①球差容限：
边光的球差容限：1倍焦深内
带光的球差容限：6倍焦深内
②轴向色差的容限：1倍焦深内
③正弦差的容限：0.0025——0.00025之间
三、目镜外形尺寸的计算
1、未优化前初始结构+计算过程
3、目镜像差容限计算
(1)所需校正的像差
目镜的特点是：焦距短、视场角大、相对孔径小，且入和出瞳都离透镜有一定距离。因此，目镜的轴外像差普通比较大，必须校正。
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普通来说，目镜所需校正的像差主要有:像散、垂轴色差、彗差、场曲、畸变等。
(2)目镜像差容限
2、经过TCOS矫正(并标准化)的物镜的初始数据与计算结果
初始数据：
面序
面序号
半径
厚度
玻璃
STO
58.8800
4.055
1
2
30.9000
2.992
F2
3
-364.800
54.080
K3
4
0.000
33.110
1
5
0.000
3.000
K9
6
0.000
33.110
1
7
0.000
15.704
K9
计算结果：
高斯参数：
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有效焦距(f)后截距(L)前截距(L)像距(l)
120.1350115.70397-120.4419815.70397
入瞳距离(lz)出瞳距离(lz)近轴像高(y)放大率(?)
0.00000-104.124768.400660.00000
入瞳直径(D)出瞳直径(D)拉赫不变量(J)像方孔径角(U)
30.0000029.92351-0.314670.12486
像差：
***零视场像差***
1H0.85H0.707H0.5H
0.3H0H
球差δL-0.0343-0.0873-0.0918-0.0619
-0.02570.0000
弥散园δLR-0.0043-0.0093-0.0081-0.0039
-0.00100.0000
F光球差δLF0.0812-0.0105-0.0435-0.0434
-0.0251-0.0090
C光球差δLC-0.0035-0.0427-0.03700.0035
5/30
0.04610.0753
轴向色差ΔLFC0.08470.0322-0.0065-0.0469
-0.0712-0.0844
***D光各视场像差***
相对视场Lz1Lz2YzXtXs
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