用zemax設(shè)計光學顯微鏡 光學系統(tǒng)設(shè)計實驗報告

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1、課程設(shè)計張靜測量顯微鏡設(shè)計題目20080302學生姓名光信息08-3班學號指導教師專業(yè)班級劉志健李保生20011年06月25日光學系統(tǒng)設(shè)計實驗報告姓名：張靜學號：20080302班級：光信息08—3班光學顯微鏡設(shè)計根據(jù)學號得到自己設(shè)計內(nèi)容的數(shù)據(jù)要求：1.目鏡放大率10(即焦距25）2.目鏡最后一面到物面距離1103.對準精度1.2微米按照實驗步驟，先計算好外形尺寸。然后根據(jù)數(shù)據(jù)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后，將參數(shù)輸入。簡單優(yōu)化，得到比較接近自己要求的物鏡。然后做目鏡，同樣的做法，這個按照焦距選目鏡，將參數(shù)輸入。將

2、曲率半徑設(shè)為可變量，調(diào)入默認的優(yōu)化函數(shù)進行優(yōu)化。發(fā)現(xiàn)“優(yōu)化不了”，所有參數(shù)均沒有變化。而且發(fā)現(xiàn)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。開始認為鏡頭庫的參數(shù)可能有問題。最后我問老師，老師解釋，那個所謂的“焦點”其實不是焦點，我錯誤的把“焦點”到目鏡第一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(jié)點的距離才是焦距。經(jīng)過老師指點后，我嘗試調(diào)節(jié)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參數(shù)倒著順序輸入?yún)?shù)。然后用平行光入射，然后可以輕松找到焦點。但

3、是，按照這個方法，倒著輸入?yún)?shù)，把光源放在無限遠的地方（平行光入射），發(fā)現(xiàn)光線是發(fā)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。然后把它與優(yōu)化好的物鏡拼接起來。后來，加入理想透鏡（會聚平行光線），加以優(yōu)化。還有一個問題，就是選物鏡的時候，發(fā)現(xiàn)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，后來經(jīng)老師指點，通過總體縮放解決。物鏡參數(shù)及優(yōu)化函數(shù)物鏡（未縮放）物鏡ray物鏡點列圖物鏡參數(shù)物鏡各窗口目鏡鏡片參數(shù)目鏡2D光路（未縮放）物鏡各參數(shù)物鏡加理想透鏡優(yōu)化物鏡加理想透鏡優(yōu)化（ray）物鏡加理想

4、透鏡優(yōu)化（spt）顯微鏡顯微鏡光路及總體長度顯微鏡各參數(shù)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（參數(shù)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這個軟件不太熟悉，還有對光學的一些內(nèi)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(tǒng)設(shè)計內(nèi)容也有了初步的了解。光信息08—3班張靜200803022011年6月25