大功率激光切割焊接光路方案設計就是根據客戶使用條件,來決定滿足使用要求的各種方案,即光學係統的結構形式、性能參數、外形尺寸等。我們可以為客戶提供獨特的、專業的、批量化定製光學係統設計。
光學設計過程分為四個個階段:外形尺寸計算、初始結構計算、象差校正和平衡以及象質評價。
一、外形尺寸計算
設計擬定出光學係統原理圖,確定基本光學特性,使滿足給定的技術要求,即確定放大倍率或焦距、線視場或角視視場、數值孔徑或相對孔徑、共軛距、後工作距離光闌位置和外形尺寸等。在計算時一定要考慮機械結構和電氣係統,以防止在機構結構上無法實現。每項 性能的確定一定要合理,過高要求會使設計結果複雜造成浪費,過低要求會使設計不符合要求。
二、初始結構的計算和選擇
初始結構的確定常用以下兩種方法:
1.根據初級象差理論求解初始結構
2.從已有的資料中選擇初始結構
這zhe是shi一yi種zhong比bi較jiao實shi用yong又you容rong易yi獲huo得de成cheng功gong的de方fang法fa。但dan其qi要yao求qiu設she計ji者zhe對dui光guang學xue理li論lun有you深shen刻ke了le解jie,並bing有you豐feng富fu的de設she計ji經jing驗yan,隻zhi有you這zhe樣yang才cai能neng從cong類lei型xing繁fan多duo的de結jie構gou中zhong挑tiao選xuan出chu簡jian單dan而er又you合he乎hu要yao求qiu的de初chu始shi結jie構gou。一yi個ge不bu好hao的de初chu始shi結jie構gou,再zai好hao的de自zi動dong設she計ji程cheng序xu和he有you經jing驗yan的de設she計ji者zhe也ye無wu法fa使shi設she計ji獲huo得de成cheng功gong。
三、象差校正和平衡
初始結構選好後,要在計算機上用ZEMAX、CODEⅤdengruanjianduiguangxuexitongjinxingfenxiheguangluzhuiji,suanchuquanbuxiangchajigezhongxiangchaquxian。congxiangchashujufenxijiukeyizhaochuzhuyaoshinaxiexiangchayingxiangguangxuexitongdechengxiangzhiliang,congerzhaochugaijindebanfa,kaishijinxingxiangchaxiaozheng。xiangchafenxijipinghengshiyigefanfujinxingdeguocheng,zhidaomanzuchengxiangzhiliangyaoqiuweizhi。
四、象質評價
光guang學xue係xi統tong的de成cheng象xiang質zhi量liang與yu象xiang差cha的de大da小xiao有you關guan,光guang學xue設she計ji的de目mu的de就jiu是shi要yao對dui光guang學xue係xi統tong的de象xiang差cha給gei予yu校xiao正zheng。但dan是shi任ren何he光guang學xue係xi統tong都dou不bu可ke能neng也ye沒mei有you必bi要yao把ba所suo有you象xiang差cha都dou校xiao正zheng到dao零ling,必bi然ran有you剩sheng餘yu象xiang差cha的de存cun在zai,剩sheng餘yu象xiang差cha大da小xiao不bu同tong,成cheng象xiang質zhi量liang也ye就jiu不bu同tong。因yin此ci光guang學xue設she計ji者zhe必bi須xu對dui各ge種zhong光guang學xue係xi統tong的de剩sheng餘yu象xiang差cha的de允yun許xu值zhi和he象xiang差cha公gong差cha有you所suo了le解jie,以yi便bian根gen據ju剩sheng餘yu象xiang差cha的de大da小xiao判pan斷duan光guang學xue係xi統tong的de成cheng象xiang質zhi量liang。評ping價jia光guang學xue係xi統tong的de成cheng象xiang質zhi量liang的de方fang法fa很hen多duo,下xia麵mian簡jian單dan介jie紹shao一yi下xia象xiang質zhi評ping價jia的de方fang法fa。
1.瑞利判斷
實際波麵與理想波麵之間的最大波象差不超過1/4 波長。其是一種較為嚴格的象質評價方法,適用於小象差係統如:望遠鏡、顯微物鏡等。
2.光學傳遞函數MTF
此ci方fang法fa是shi基ji於yu把ba物wu體ti看kan作zuo是shi由you各ge種zhong頻pin率lv的de譜pu組zu成cheng的de。把ba光guang學xue係xi統tong看kan作zuo是shi線xian性xing不bu變bian係xi統tong,這zhe樣yang,物wu體ti經jing光guang學xue係xi統tong成cheng象xiang,可ke視shi為wei不bu同tong頻pin率lv的de一yi係xi列lie正zheng弦xian分fen布bu線xian性xing係xi統tong的de傳chuan遞di。傳chuan遞di的de特te點dian是shi頻pin率lv不bu變bian,但dan對dui比bi度du下xia有you所suo下xia降jiang。對dui比bi度du的de降jiang低di和he位wei相xiang的de推tui移yi隨sui頻pin率lv而er異yi,它ta們men之zhi間jian的de函han數shu關guan係xi稱cheng為wei光guang學xue傳chuan遞di函han數shu。由you於yu光guang學xue傳chuan遞di函han數shu與yu象xiang差cha有you關guan,故gu可ke用yong來lai評ping價jia光guang學xue係xi統tong成cheng象xiang質zhi量liang。它ta具ju有you客ke觀guan、可靠的優點,並且便於計算和測量,它不僅能用於光學設計結果的評價,還能控製光學係統設計的過程、鏡頭檢驗、光學總體設計等各方麵。
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