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2024年6月10日发(作者：)

实验三 基于ZEMAX的牛顿望远镜的优化设计

一．实验目的

学会使用ZEMAX软件对典型牛顿望远镜进行优化设计。

二． 实验要求

1. 掌握设立反射镜、使坐标中断的方法；

2. 学会使用圆锥系数来优化成像质量；

3. 学习点列图和3D图形分析像质的简单方法。

三． 实验原理

1. 牛顿望远镜基本结构：见理论课课本图6-10，抛物面主反射镜+与光轴成45度的

平面反射镜构成，是一种全反射式的望远镜物镜；

2. 对于球面凹面镜成像，有F=R/2的关系；

3. 圆锥系数（conic系数）：见于LDE窗口中每一行的第7列（Conic），这个系数是

描述该行所代表的面的曲面函数中的非球面二次曲面系数，决定了该行代表的面的形状，

典型值对应的面形状如下：

Conic=0 球面； -1

Conic<-1 双曲面。

4. ZEMAX中关于在光路中新添加折叠反射镜仿真实现的步骤：

（1） 定位置：在所需要放置反射镜的位置添加一个虚构面（空面），由反射镜要放

置的位置决定添加虚构面后相应各面的厚度值的改变；

（2） 添加反射镜：从主菜单-工具-折叠反射镜里添加一个反射镜，设置相关合适

的参数。

5. 鬼像与挡光板：

（1） 鬼像：成像系统中一些非设计中的反射光线最终沿着非期望的路径达到像面

后，会形成鬼像，影响成像质量。

（2） 为了尽可能消除鬼像的影响，对于那些位于光路范围内的中间器件（尤其是

口径小于主光路口径的），例如本例中的平面反射镜，一般需要在其前面加一块挡光板，消

除这些器件对光线不需要的反射。挡光板的口径通常要比被挡元件的口径稍大。

（3） ZEMAX中挡光板的具体实现步骤：

a. 定位置： 在所需要放置挡光板的位置添加一个虚构面（空面），由其要放置

的位置决定添加虚构面后相应各面的厚度值的改变；

b. 设置参数：将面型surf：type双击后的Aperture中的光圈类型从none改

为所需要的挡光类型（如圆形挡光），设置合理的挡光半径值，以略大于被挡元件半径为宜。

本文标签： 反射镜添加系数位置需要

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