課程設計
20011 年 06 月 25日
光學系統設計實驗報告
姓名：張靜學號：20080302 班級：光資訊08—3班
光學顯微鏡設計
根據學號得到自己設計內容的資料要求：
1.目鏡放大率10(即焦距25）
2.目鏡最後一面到物面距離110
3.對準精度1.2微公尺
按照實驗步驟，先計算好外形尺寸。然後根據資料要求選取目鏡與物鏡。
我先做物鏡。因為這個鏡片比較少。按物鏡放大率選好物鏡後，將引數輸入。簡單優化，得到比較接近自己要求的物鏡。
然後做目鏡，同樣的做法，這個按照焦距選目鏡，將引數輸入。將曲率半徑設為可變數，調入預設的優化函式進行優化。發現「優化不了」，所有引數均沒有變化。
而且發現把光源放在「焦點」位置，目鏡出射的不是平行光。我百思不得其解。開始認為鏡頭庫的引數可能有問題。
最後我問老師，老師解釋，那個所謂的「焦點」其實不是焦點，我錯誤的把「焦點」到目鏡第乙個面的距離當成了焦距。這個目鏡是有一定厚度的，不能簡單等效成薄透鏡。焦點到節點的距離才是焦距。
經過老師指點後，我嘗試調節光源到目鏡第一面的距離，想得到出射平行光，從而找到焦點。但這個尋找是很費力氣的，事倍功半。老師建議我把目鏡的引數倒著順序輸入引數。
然後用平行光入射，然後可以輕鬆找到焦點。
但是，按照這個方法，倒著輸入引數，把光源放在無限遠的地方（平行光入射），發現光線是發散的。不解。還是按照原來的方法。
把光源放在目鏡焦點上，盡量使之出射平行光。然後把它與優化好的物鏡拼接起來。後來，加入理想透鏡（會聚平行光線），加以優化。
還有乙個問題，就是選物鏡的時候，發現放大倍率符合了自己的需求，但工作距離與共軛距，不符合自己的要求。這個問題在課堂上問過老師，後來經老師指點，通過總體縮放解決。
物鏡引數及優化函式
物鏡（未縮放）
物鏡ray
物鏡點列圖
物鏡引數
物鏡各視窗
目鏡鏡片引數
目鏡2d光路（未縮放）
物鏡各引數
物鏡加理想透鏡優化
物鏡加理想透鏡優化（ray）
物鏡加理想透鏡優化（spt）
顯微鏡顯微鏡光路及總體長度
顯微鏡各引數
顯微鏡加理想透鏡，光線會聚（layout）
顯微鏡加理想透鏡（ray）
顯微鏡加理想透鏡（spt）
顯微鏡加理想透鏡（引數情況）
總的來說這次實驗，還是還是比較成功的。最主要的問題是對zemax這個軟體不太熟悉，還有對光學的一些內容不夠熟悉。通過本次試驗，熟悉了zemax的一些基本操作，對光學系統設計內容也有了初步的了解。
光資訊08—3班張靜 20080302
2023年6月25
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