[已解决]请问如何消除棱镜产生的色差

aahph

光学系统的入射角为50°~80°，由于光线角度过大，打算用一个棱镜将入射角减小，让光线尽可能的集中。但经过棱镜后会产生色差，系统处于高温的环境下，玻璃材料似乎不可用。


（一）若希望出射光仍为平行光，应该如何消除棱镜产生的色差呢？还是说只能使用反射棱镜来折转角度？高温条件下是否无法使用胶合镜消色差？
（二）在勾选无焦像空间后，轴向像差图的横坐标单位由毫米变为屈光度，光栅都的单位由微米变为mr。单位变化后的像差图该怎么看呢？变化前后的单位之间有什么转换关系吗？


（三）若使用“二元面2”消色差，①是否只能在凸面上使用“二元面2”，②最大项数只能用两项吗？③二元面2的系数会像圆锥系数一样有一个利于加工的范围限制吗？

最佳答案

月排行榜 / 总排行榜

lengyummm

2024-4-18 10:49

以我个人的经验而言，不一定对，欢迎讨论。
（一）棱镜本就是色散元件，靠它消除色差难度太大，并且你还想要出射平行光，可能只能用补偿的方式了，或者用透镜做个无焦系统，具体得看你的边界条件了。光学胶现在温度范围已经很好了，在空间中都在用，虽然存在寿命不稳定或者发黄的现象，但是一般环境够用，所以看你高温到什么程度吧。
（二）勾选无焦像空间，评价方式就是平行度，本质上讲与普通有限焦距的系统没太大差别，像差从光斑直径（μm）变成了平行度（mr）。
（三）据我了解，二元面凸凹面都可以，关键问题在于衍射面加工方式不同对指标的限制差异很大，一般用到四阶，再高加工实现可能性太低，具体数值可能没严格限制，更多在高度变化上，类似非球面。并没有做过二元面，只是自己的了解，如错请论坛的大神指教。

跳转到最佳答案楼层

lengyummm

以我个人的经验而言，不一定对，欢迎讨论。
（一）棱镜本就是色散元件，靠它消除色差难度太大，并且你还想要出射平行光，可能只能用补偿的方式了，或者用透镜做个无焦系统，具体得看你的边界条件了。光学胶现在温度范围已经很好了，在空间中都在用，虽然存在寿命不稳定或者发黄的现象，但是一般环境够用，所以看你高温到什么程度吧。
（二）勾选无焦像空间，评价方式就是平行度，本质上讲与普通有限焦距的系统没太大差别，像差从光斑直径（μm）变成了平行度（mr）。
（三）据我了解，二元面凸凹面都可以，关键问题在于衍射面加工方式不同对指标的限制差异很大，一般用到四阶，再高加工实现可能性太低，具体数值可能没严格限制，更多在高度变化上，类似非球面。并没有做过二元面，只是自己的了解，如错请论坛的大神指教。

aahph

lengyummm 发表于 2024-4-18 10:49
以我个人的经验而言，不一定对，欢迎讨论。
（一）棱镜本就是色散元件，靠它消除色差难度太大，并且你还想 ...

前辈好，我请问一下①“补偿的方式”具体指的是什么呢？

②若温度在500℃~1000℃，还能否用玻璃材料去做无焦系统呢？
③对无焦系统的优化目前我是用（1）角向；（2）勾选无焦像空间；（3）在无焦系统后加一个近轴面，然后优化点列图。这三种方法是各有优劣还是区别不大呢？
④评价无焦系统的像质应该看哪些指标呢？

lengyummm

aahph 发表于 2024-4-18 20:00
前辈好，我请问一下①“补偿的方式”具体指的是什么呢？

②若温度在500℃~1000℃，还能否用玻璃材料去做 ...

1.补偿方式可以是加入透镜消色差，或者是色散补偿，当然色散补偿可能会让你好不容易收入的大视场再度散开；
2.500度还行，1000度普通玻璃要化了，并且热膨胀系数很高，玻璃搞不好就炸了。我倒是建议你前面用熔融石英，后面挑点耐高温的玻璃试试，可以参考炉内镜头，具体材料我了解很少；
3.你说的这三种方式都可以，本质上区别不大，只是相对来讲方法3用近轴面更加直观，可以用普通的有焦系统的评价手段衡量像质，比如MTF、点列图。
4.无焦系统一般就用波像差评价就行。