照显微物镜的分辨本领由物方数值孔径决定，为了尽可能地提高分辨本领，常常采用水浸或油浸的方式，提高物空间折射率，本期内容我就分享一个水浸物镜的初始结构，希望对大家有所帮助~
一、指标及初始结构
显微物镜的设计与一般的照相物镜不太一样，关于显微物镜的特点，欢迎大家回顾之前的几篇文章。
【光设基础】水浸物镜设计指标解析||之晓光学
【光学设计技巧（11）】如何倒置设计显微物镜||之晓光学
显微物镜的指标计算||之晓光学
星点像检测显微镜物镜光学系统
首先，我们给出光学系统的主要技术指标如下：
我们要设计一个这样的显微物镜，难点主要有两个，一是具有较大的数值孔径，二是具有较大的物方视场。查阅有关资料，这次我们尝试找一个比较老的专利作为优化起点。
在文献中可以看到一个这样的油浸物镜，和我们的要求比较接近。我们可以把这个作为优化的起点，并把参数输入到Zemax里面。
输入后如图所示，该初始结构正确，可以作为优化起点使用。
二、调整及优化方法
这个初始结构对于我们来说参数都比较接近，比较好调整。首先我们把油浸改为水浸，即改变物方空间的折射率；第二，为了设计方便，我们需要把整个系统倒置过来，同时倒置的还有相应的孔径和视场；第三，初始结构中的视场略小，我们可以逐步增大，以满足我们的指标需求。
调整好的结构如下图所示：
观察一下我们可以发现，目前的结构中透镜数量为9片，其中有4片低色散材料，但是对于我们的指标而言，波段范围其实不宽，色差校正难度不是很大。此外与初始结构相比，视场扩大了不少（虽然数值上变化不大，但对于这种高倍率显微镜还是很显著的），从点列图上看轴上视场的球差也比较大。所以我们有两个大的优化方向，一是尝试减少高级材料的使用，二是通过非球面或增加透镜数量减少球差和轴外像差。
三、结果参考
优化的过程比较复杂，我首先移动了两片透镜的位置，总计仍为9片。其中靠近物面一侧接近齐明透镜的形状，用于平衡球差。远离物面的一侧构成类似对称的结构，用于校正彗差。手动把FK系列玻璃换掉了三片，只保留了一片，优化的过程中需要开启光线瞄准。
【成像光学基础】球面透镜可以使球差为零吗
【光设教程】双高斯镜头的光学设计
设置完之后跑两轮优化，此时波像差如下图所示：
除了几片透镜厚度偏厚或偏薄，没有太大问题，这个倒也简单，后续需要结合公差分析再调整一下。
另外，我一共做了两天时间，远远不够完善，而且想必还是有不小优化空间，希望大家仅以此为参考。
四、总结
这次分享的显微物镜初始结构，不仅为有意向进行显微镜设计的读者提供了一个实践案例，也为后续的深入研究和优化提供了基础。显微物镜的设计是一个复杂而精细的过程，需要不断尝试和调整。我们希望通过对这一初始结构的详细解读，能够帮助读者更好地理解和掌握显微物镜设计的核心原则和技巧。