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应用光学实验报告

姓名:xxx

班级:xxx

学号:xx

1.了解学习使用zemax软件,并用zemax完成透镜实验。

2.了解学习使用tfcalc软件,并用tfcalc完成光学薄膜设计和分析实验。

实验内容

1.应用zemax设计一个F/4的镜片,焦距为100mm,在轴上可见光谱范围内,使用BK7玻璃。生成光学特性曲线,光程差曲线,点列图,并进行简单优化。

2.应用tfcalc设计一个光学薄膜,并进行分析。

实验过程

任务一

1.根据教程学习了解zemax。

2.首先,运行ZEMAX。为系统输入波长,在第一个“波长”行中输入486,

在第二行的波长列中输入587,最后在第三行输入656。

3.设置权重为1.0。

4.定义孔径。由于需要一个F/4镜头,所以需要一个25mm的孔径。

5.增加第四个表面。物体所在面为第0面,然后才是第1(STO是光阑面),第

2和第3面(标作IMA)。

6.选用玻璃BK7。并输入镜片厚度是4mm。

7.确定曲率半径,前面和后面的半径分别是100和-100,并输入一个100的值,

作为第2面的厚度。

8.应用光线特性曲线图进行判断。

9.优化设计。

10.应用点列图及OPD图衡量光学性能。

任务二

1.根据教程学习了解tfcalc。

2.运行tfcalc。

3.设置光薄膜层数。

4.设置每层所用的物质(如TIO2,SIO2等)。

5.运行获得分析曲线图。

任务一

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图一光线特性曲线图

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图二光线特性曲线图(纠正离焦后)

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图三像差图

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图四OPD图

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图五多色光焦点漂移图

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图六点列图

任务二

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图七(选用6层薄膜,材料如图所示)

说明:采用六层薄膜,介质分别为SIO2,TIO2,SIO2,TIO2,SIO2,TIO2。

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图八(设置“反射”所得)

说明:波长在400—700nm之间薄膜适合透射,在700—1200nm之间适合反射。

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图九(设置“透射”所得)

说明:波长在400—700nm之间透射率在90%—100%之间,适合透射,波长在700—1200nm之间透射率下降,适合反射。