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:
□ 本應用方案給出了利用VirtualLabTM進行反射施密特望遠鏡的波動光學仿真。
□ Lloyd Jones在Michael Bass:Handbook of Optics Volume II, Chapter 18,McGraw-Hill Inc.,2nded.,1995,New York(Michael Bass:光學手冊,第二卷,第十八章,McGraw-Hill股份有限公司,第二版,1995,紐約)中已經給出了原始設計。
□ 入射白光相對于第一反射鏡具有約9°的視場偏差,因此,物鏡是離軸的。
1. 望遠鏡設置
2. 入射光
□ 通過三波長(RGB)以不同的半視場入射角來模擬入射的非相干白光:
- λred=635nm,半視場角8.95°
- λgreen=532nm,半視場角9.00°
- λblue=473nm,半視場角9.05°
□ 調整望遠鏡,使其具有9°的半視場角,在探測平面的結果為一個中心亮斑。
3. 望遠鏡設置
4. 傾斜反射鏡
□ 在VirtualLabTM中,需將所有的光學元件放置在相應的入射光路上。
□ 因此,不是入射場傾斜9°,而是M1反射鏡。
□ 根據折反射定律,后邊的元件可以放置和傾斜。
□ 元件的傾斜和偏移可通過點擊Position/Orientation(位置/方向)來實現。
5. 模擬結果

□ 場追跡的模擬結果如上圖,在探測平面給出了真色光的分布。
□ 由于圓孔徑和波動光學的仿真,我們在目標平面獲得了愛里斑圖案。
□ 使用光束參數探測器來計算三種不同波長/模式的x和y方向上的光斑半徑
□ 眾所周知,望遠鏡的分辨率取決于望遠鏡孔徑的直徑大小。
□ 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(看下面的數值),其會導致半視場角分辨率減小。
6. 總結
□ 通過VirtualLabTM研究4-F反射施密特望遠鏡的點擴散函數(PSF)。
□ VirtualLabTM可以精確快速的模擬電磁場在傾斜元件像反射鏡,透鏡,平板等之間傳播。
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