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光学设计与光学工艺
（第一讲）　光学设计过程中需注意的问题
目录
引 言
一
光 学 设 计 过 程
二
光学设计过程中考虑问题
三
六倍放大镜的加工
四
精品资料、下），另一种是使元件始终保持与机架座接触的“滚动”。两种偏心模型实际上完全不同。在滚动的情况下，与机架座接触良好的左侧半径被良好地校准，表面倾斜只发生的右侧表面上。 在ZEMAX里TSDX、TSDY用来模拟一个标准表面的偏心公差，单位为镜头长度（mm）,而TEDX、TEDY是用来模拟一个元件的偏心公差，可以是标准面也可以是非标准面，int1、int2定义了一个镜头组的边界面。
Radius（半径）
Fringes（光圈）
Irregular（表面不规则度）
Decenter（偏心）
楔角/同心度/倾斜
Thickness（厚度/间隔）
样板的检测精度，光学设计师应该与光学加工师沟通
N=λ/2，普通的光学加工一般控制在5个光圈，较好的精度应该控制在3个光圈以内。
表面不规则度可以通过局部光圈（△N）来考察，。
二、光 学 设 计 过 程
性能合理镜头的首选公差
6、出设计图纸
设计图纸是指导加工的依据，图纸必须要规范，避免引起误解
二、光 学 设 计 过 程
光学系统实例：
二、光 学 设 计 过 程
注意
问题
标准零件图纸
零件技术指标
加工工艺及成本
检验方案
材料选择
加工超差补救
三、光 学 设 计 注 意 问 题
1
2
3
4
5
6
三、光 学 设 计 注 意 问 题
材料选择的问题
1
零件技术指标的问题
2
标准零件图纸的问题
3
加工工艺及成本的问题
4
检验方案的问题
5
加工超差补救的问题
6
1、光学设计中的材料选择
材料选择的宗旨：
既能满足设计要求，同时有利于加工，价格合理
在绘制图纸阶段须对材料提出严格要求，材料本身问题引发的后续问题在后续阶段很难发现。
材料性能、加工成本及加工难度相差很大，有些大口径光学材料是很难购得的。
注意
常用光学材料
光学玻璃牌号分类
国际玻璃码的表示
1、光学设计中的材料选择
1、光学设计中的材料选择
常用的光学材料：
光学玻璃（包括无色光学玻璃、有色光学玻璃和特种光学玻璃）
微晶玻璃
光学晶体
塑料
金属材料（例如：铜，铝等，做反射镜）
光学玻璃的牌号分类
冕牌玻璃——“K”
火石玻璃——“F”
“轻”——“Q”
“重”——“Z”
钡冕 ——BaK
钡火石——BaF
镧冕 ——LaK
镧火石——LaF
特殊玻璃在玻璃表中不占专门的区域——TK和TF.
阿贝数的不同
折射率的高低
化学成分的不同
1、光学设计中的材料选择
肖特玻璃厂的阿贝图有一组直线和曲线,将阿贝图分成许多区，将光学玻璃分类。
阿贝数
折射率
1、光学设计中的材料选择
折射率≤, V≥50:冕牌玻璃；V<50:火石玻璃 折射率≥，V≥55:冕牌玻璃；V<55:火石玻璃
国际玻璃码的表示:
用九位数字表示，形式为：

例如K10玻璃,
nd= 小数点后头三位数=501;
Vd= 头三位数，不计小数点=564;
密度=；不计小数点=252;K10
折射率nd小数点后头三位数
阿贝数Vd头三位数，不计小数点
玻璃的密度，不计小数点
1、光学设计中的材料选择
条纹度
折射率、色散系数
允差及一致性
气泡度
应力双折射
光吸收系数
光学均匀性
光学玻璃的
质量指标
1、光学设计中的材料选择
a
b
c
d
e
f
、色散系数的允差及一致性
nd——光学玻璃对钠光d谱线的折射率；
nF——对F谱线（）的折射率；
nC——对C谱线（）的折射率；
nF- nC——中部色散；
Vd——阿贝数：Vd= （nd-1）/（nF- nC）；
Vd值越大，色散作用愈小。
1、光学设计中的材料选择
折射率nd和阿贝数Vd与标