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光学系统的分辨本领
在设计一个光学系统时,分辨率往往是我们关注的一个核心指标。在宏观上讲,我们可以认为世界是处处连续的,但是对于光学系统而言,受到衍射效应的限制,我们不可能将两个距离极小的点区分开。分辨率就决定了光学系统——无论是相机、望远镜还是显微镜——能多么精细地区分两个紧密相连的点。

一键计算光学参数 ——快速计算视场角、焦距与角度转换的轻量工具
在光学设计中,像元尺寸、探测器阵列、焦距与视场角等几何关系,是每一位光学设计师都会频繁使用的基础计算。这些参数不仅在系统方案论证阶段至关重要,在镜头选型、探测器匹配、系统集成乃至标定环节中也被反复用到。
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在商业光学设计软件中验证参数的方法(含ZPL宏示例)
在设计各类镜头时,优化到最后我们总是要关注系统的实际像高究竟是多少,按照选定的探测器,最终的实际视场和畸变是多大,如果镜头加工后在检测环节发现某指标出现问题就非常麻烦了。如果是扫描系统,例如F-theta镜,最终还需要验证一下像高与视场的线性程度。写科研本子的时候,我们也需要给出某些参数随另外一个参数变化的曲线。本文我就简单介绍几种我习惯的方法,希望能对各位

公差分析时,表面不规则度怎么给
说到公差分析,大家可能知道具体怎么操作,但是如何将公差分析时设置的数据对应在最终图纸上呢?特别是表面不规则度,在公差分析时输入的单位是光圈,如果是非球面透镜,我们是否可以在图纸上也用光圈描述呢,今天我就来简单谈谈这个问题,下面开始正文~~

光谱维度的信息是如何获取的——高光谱成像原理
1960年第一台激光器问世时,恐怕无人预料到“受激辐射光放大”会彻底改变人类感知世界的方式。而今天,另一种光技术革命正在发生——当我们不再满足于捕捉物体的形态与色彩,转而追寻其分子层面的“指纹”时,高光谱成像技术便成为打开新维度的钥匙。

光学系统的杂光分析(一)——建立模型
光学系统的杂光分析是评估光学系统中非期望的光信号(即杂散光)产生和传播的过程。在光学系统中,杂光可能来自于多个因素,包括散射、反射、透射、镜片表面不完美、光学元件的缺陷、环境光等。
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光学系统中的调制传递函数(MTF)曲线
设计光学系统时,可以说MTF曲线是我们最常看的指标了。大家都知道MTF曲线越高代表成像质量越好,但是受到衍射的限制。不过如果有人要问MTF的物理含义是什么,我想恐怕用一两句话说清楚还是有难度的。本文我就尝试不说公式推导,给大家用最简单的方式从衍射的角度深入的解释一下调制传递函数(MTF)代表了什么,这个指标的物理含义又是什么。

色差的计算与矫正
光学系统中的色差是由于不同波长的光在通过透镜或光学系统时发生不同程度的折射而引起的现象。简单来说,色差是由于光的色散效应引起的,使得不同颜色的光不能在同一点上聚焦,从而导致图像模糊和颜色边缘现象。

球面透镜可以使球差为零吗
球差是光学系统中最常见的一种像差,指的是由于球面透镜自身的几何缺陷,不同孔径带的光线经过折射后无法保证等光程成像,最终在焦平面上形成的图像模糊。初级球差只和透镜口径的四次方成正比,与视场和光阑位置无关。在大多数成像光学系统中,如何消除或减小球差都是光学设计中首先需要考虑的课题。

F-theta畸变的概念及应用
前几天去师兄家里,师兄说自己最近在优化一个手机镜头的时候发现了一点奇怪的问题,明明用DIMX操作数约束了畸变,但是在场曲畸变曲线上看到畸变还是很大。我去看了看,发现是曲线的设置成了F-theta畸变没有改过来,其实已经满足指标要求了。我们在设计一个镜头时,根据使用要求不同,对畸变的要求也不同。这一次我就尽可能的从基础原理上介绍一下两种畸变的类型,希望能够为光

如何通过替换材料降低公差灵敏度
光学系统设计最终要落到加工上来,看起来一个简单的指标,透镜数量也不多,两个设计结果的结构也很像,但是最终可能公差灵敏度可能会有比较明显的差别。这种时候我们就需要考虑材料对于公差的影响。

利用ZPL宏批量提取透镜参数
在现代光学工程设计与制造的完整过程中,对光学表面特性的精确量化起着至关重要的作用。虽然光学设计软件提供了丰富的图形化分析窗口,但在诸如非球面公差分析检测,自由曲面加工、有限元热结构分析等实际场景中,我们常常需要直接提取出相关的一些参数,进行数据二次处理与使用。

光学设计案例——天塞镜头(Tessar lens)
光学系统的设计在现代科技中占有极其重要的地位,无论是摄影镜头、显微镜,还是各种成像设备,光学设计的质量直接影响着最终的成像效果。天塞镜头(Tessar Lens)作为一种经典的光学设计,以其卓越的成像质量和高效的像差校正能力,成为光学领域中备受瞩目的一种镜头结构。本文将详细介绍天塞镜头的背景及特点,并通过具体的设计案例展示其在光学系统中的应用与优化过程,希望
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光学设计案例——库克三片式
1893年,英国光学设计师H. Dennis Taylor产生了一个有意思的想法,就是如果一个物镜由一个正透镜和一个负透镜组成,它们具有相同的焦距和相同的折射率,那么这个物镜的Petizval和将为零,此时可以通过适当调整透镜之间的距离来获得所需的任何焦距(这个涉及到Petizval场曲的基本概念,大家可以思考一下为什么)。然而,经过一定的深入思考,Tayl
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什么是黑体辐射
黑体辐射是物理学中的一个基础概念,它描述了一个理想化的物体(黑体)在不同温度下吸收和发射电磁辐射的特性。黑体辐射的研究不仅在热力学和量子力学中占据重要地位,还在材料科学、天文学和工程领域有着广泛的应用。从日常生活中暖炉发出的红光,到遥远恒星的光谱分析,黑体辐射的理论贯穿了我们对光与热的理解。

光谱仪中的光纤耦合
光谱仪的核心原理是基于光的色散(Dispersion),即利用光学元件(如棱镜、光栅、干涉仪等)将复合光分解为不同波长的单色光,并通过探测器记录各波长的强度,形成光谱图。通常情况下,光谱仪的前端需要光纤耦合,才能将信号高效地传输到光谱仪。本期文章我就简单介绍一下光谱仪中的光纤耦合,这个也是和我们之前做过的东西有关,抛砖引玉,请各位指教。

一文读懂镜头中的重要角度参数
最近在帮一位朋友改论文,我发现了一个问题,就是我们讨论光学系统时,会涉及到很多跟角度有关的参数,我们可能会直接用这些概念,但是到底这些概念指的是什么,可能还是会被很多人忽略的。今天我就抛砖引玉,整理一下与角度有关的参数及其概念,欢迎大家在评论区补充,文中在不同的地方也给出了一些我们之前写过的文章可供扩展阅读,大家可以收藏一下哦~

光学系统的杂光分析(二)——杂光描述
杂散光的传播过程相对复杂,每个过程都存在发射面和接收面,杂散光能量在这两个表面传输。
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