问题及回答.docx

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问题及回答

问题及回答

问：

答：

1、用白光。

2、正向光路读目镜和显微镜焦距值时，应该去掉理想透镜。

3、一个数值孔径是0.1，一个是0.07，哪个更理想，看SPT图中AIRY的相对大小。

问：

老师：

您好，听了昨天你对很多同学问题的讲解，我觉得受益匪浅。

回来后我也找了下自己的不足，并且重新做了一个。

我的目镜放大率是18倍的，物镜放大率是4.5倍的，物镜第一面到目镜最后一面的距离是260mm。

我认为我现在做的基本达到了，我做的NA都是0.1的，视场为6.7*2mm，总放大倍率是79.5倍的，长度为259.5,物镜放大倍率为4.500627，目镜放大率为17.997。

而且克服了我昨天说的目镜不能优化的问题。

希望老师再给我看看还有哪些问题，那些还可以做得更好。

老师，我还有个疑问，看放大率的时候什么时候用（250/有效焦点长度），什么时候用（艾里斑的半径/近轴放大率）啊？

我还看到你再问题回复中写道分辨率太大指什么呢？

期待老师的回复，我一会积极改正的。

答：

1、看放大率

答：

显微镜和目镜的（视觉）放大率=250/有效焦点长度。

去掉优化时加的理想透镜。

物镜的（横向，或叫垂轴）放大率，在ZEMAX的系统报告中叫近轴放大率。

2、艾里斑的半径/近轴放大率

答：

此时的目的是为了：

将物镜物理像面上的艾里斑的半径，等效到物镜物理物面上的艾里斑的半径。

3、分辨率太大指什么呢

答：

显微镜分辨率标准：

显微镜分辨率数值应该小于等于73微米/有效放大率。

【显微镜总放大率=物镜和目镜放大率的乘积。

有效放大率=（0.25----1）乘以显微镜总放大率。

】

问：

答：

作业问题：

1、目镜分辨率太大。

原因：

目镜物方NA远大于物镜的像方NA。

（目镜物方NA应该等于物镜的像方NA）。

2、显微镜分辨率太大

答：

显微镜分辨率标准：

显微镜分辨率数值应该小于等于73微米/有效放大率。

【显微镜总放大率=物镜和目镜放大率的乘积。

有效放大率=（0.25----1）乘以显微镜总放大率。

】

问：

答：

作业问题：

1、目镜分辨率太大。

原因：

目镜物方NA远大于物镜的像方NA。

（目镜物方NA应该等于物镜的像方NA）。

2、显微镜分辨率太大

问：

答：

1、物镜优化后可以较大幅度减小SPT半径值。

还可考虑，物镜是否反了？

是否要换物镜？

2、目镜的物方视场应该等于物镜的像方视场。

3、优化时，放大率会变化，解决方法：

问：

刘老师：

我物镜现有的问题是：

放大倍率太小，调节OBJ的厚度快接近0了放大倍率还是达不到要求（我的物镜放大倍率是5.8），想问老师这种情况可以调节哪些量？

问：

亲爱的刘老师，求你帮帮我好不好

1.是不是物空间NA比像空间NA大约等于镜头放大倍率？

2.艾里斑半径是离散斑的一半还是相反（也就是彩色包围黑圈还是黑圈包围彩色）？

3.孔径光阑放前面和放后面到底有什么区别？

4.三个视场发出光线成像的三个交点不在一个面上导致离散斑方均根不能控制的很小，该调哪个？

曲率半径，还是厚度？

（有附图4）

问：

答：

1、物空间NA比像空间NA大约等于镜头横向放大倍率，当NA较小时。

2、艾里斑半径是离散斑的一半以下为好。

3、孔径光阑放在物镜附近，或物镜焦面上。

否则，造成物镜口径过大而像质差。

4、调曲率半径。

5、目镜错了，应该成虚像。

6、物镜视场减小一点，或换物镜。

问：

答：

1、整体系统RMSRADIUS值太大。

原因和解决方法：

1）物镜和目镜RMSRADIUS值太大；2）整合时目镜口径可能太大，考虑加场镜。

2、实际的显微镜系统，有两种方式整合：

1）物镜和目镜分别优化，再拼接，不再整体优化；2）物镜和目镜分别优化，再拼接，然后整体优化。

你们两种都试试。

3、物镜和目镜RMSRADIUS太大的解决方法：

减小视场，减小NA，换初始结构参数。

问：

刘老师：

    您好，昨天上完课，对我启发很大，我回来之后把所有镜片都重新做了一遍。

个人认为比较符合老师提的数据要求，希望老师能帮我再看看，给我提点意见和改动方向。

     我的物镜放大倍率是4.5，目镜放大倍率是18，仪器总长是260.

    期望老师能给我完善一下，期待老师的回复！

问：

老师好：

我学号是，设计要求目镜11倍，物镜7.2倍，第一面镜到最后一面镜长度110.

我做出的数据是目镜11.0000352倍，物镜7.200005倍，长度109.949115.误差范围均符合要求。

问题：

目镜无论倍数还是点列图均很好，组合的也还好。

就是物镜在调节、优化的同时，很难做到在倍数是7.2的同时，又保证点列图半径很小！

我的点列图艾里斑也还好，但点列图半径在三十几左右，除以7.2在3到4的范围内。

。

。

。

。

。

。

我就是调节不过来了，尤其是在物镜镜头缩小以后，呵呵，请老师指导！

谢谢！

问：

刘老师，您好！

这是我设计的物镜和目镜，主要想请您帮我看看点列图方面的问题：

1.我的目镜物方视场和物镜像方是相同的；2.原本目镜物方NA与物镜像方NA是相同的值为0.0279，但是在目镜点列图上，却发现艾里斑很大，于是我把目镜的物方NA增大为0.09，不知道这样是否可行？

问：

尊敬的刘老师,我是光信10-1班的,我的物镜7.2倍,目镜18倍,系统总长130,

希望老师帮我看看,我觉得目镜的艾利斑太大,总的放大倍数不对,希望老师帮我解决以一下问题,给我点高见,谢谢!

问：

老师：

我的物镜是3.8倍的，目镜是11倍的，存在以下问题：

当把目镜的NA输入后点列图里艾利斑比较大，不知道如何修改；

合成后艾利斑感觉也是有点大。

请老师看一下，是否还存在其他问题。

问：

刘老师好，我的物镜和目镜做好了 但是组合一下就不行了 问了几个同学无果 恳请老师指正 我个人对软件真的有点头大。

。

。

。

。

                                方威

答：

1、物镜和目镜均取正向或反向。

2、目镜的孔阑位置错误。

3、正向时：

物镜的像方NA和视场等于目镜的物方NA和视场

问：

老师您好！

在我的设计中现有如下问题，请老师予以指导：

  1、在我的显微镜中，要求的放大率基本符合，但物镜的第一个面到目镜的最后一个面的长度不符合，当我调物距和像距时放大率又变了，怎么调才能固定放大率而改变总长。

  2、我的物面的视场和数值孔径有点小，怎么才能使得观察的范围广而不改变放大率？

  3、老师帮忙看一下我的物镜是不是有点大？

答：

1、应该在物镜附近。

2、整体缩放，能固定放大率而改变总长。

3、分辨率值太大。

问：

刘老师：

      再次麻烦您啦！

我的目镜和物镜分别优化，拼接后点列图最小直径达到40微米左右，改了许多，总感觉放大倍率和图像质量不可兼得啊。

。

。

物镜5.8倍、目镜18倍、总放大倍率104倍、长度130毫米的要求已基本达到，请问老师下一步直接加棱镜可否？

？

？

图像质量可以吗？

？

问：

刘老师你好。

我是光3余信。

我的物镜倍率是5.8目镜倍率是11，焦距是22.7，总焦距是3.9.请您看看然后给点建议...

问：

老师，您好！

首先非常感谢昨天课堂上对我所设计的光学设计的评讲，根据老师的建议我做了修改，情况有所改善，但是还是有一些问题需要麻烦老师帮忙看一看。

    目前主要让我困惑的问题是在镜片组合成显微镜时，当我无限扩大自己所设薄透镜的焦距时，整个显微镜的近轴放大率并没有变大，反而很小，但是通过有效焦距的计算显示我的显微镜还是达到了我预期的放大效果，所以想请问一下老师如何解决。

    除了这个主要问题，我还希望老师可以帮忙检查一下镜片是否还存在其他问题，如果有问题，还请老师详细的支出错误及改进的方法。

         （我的目镜放大率为18，物镜为3.8）

问：

刘老师，我是光信息10-1的，   我做的是13倍的物镜，目镜是11的，系统长度是280，我自己做的物镜有以下几个，但感觉光线图都有点小，不知道用哪个拼，帮我调一下数据，讲一下问题在哪儿？

？

？

谢谢老师。

。

。

。

问：

 我的目镜放大倍率是18，物镜是13，筒长110

 我做的这个视场为6.5mm;

 物镜视场比较好做，半径可以做到6mm以上，可以达到10mm.但是我在做目镜的时候，视场不能做到比较大，为什么我的目镜视场半径一大于6mm多，成像质量就不好

    还有一个问题就是我的目镜和物镜单独做的时候其放大率都能得到保证，但是一结合后其焦距有变化，不是理想值。

      光信10-1班             

答：

1、见目镜修改。

2、正向光路优化目镜和显微镜时，加理想透镜。

3、正向光路读目镜和显微镜焦距值时，应该去掉理想透镜。

4、目镜去掉理想透镜，焦距变为35毫米。

问：

老师，我把它们合在一起后发现没有汇聚了，还有目镜的艾丽斑有点不好，老师，您帮我看一下好吗？

我的目镜是4.5倍，物镜是11倍。

。

。

问：

老师，我改了一下，可是那显微镜还是没汇聚成一点，老师帮我看一下吧，我可不可以把它优化？

物镜4.5倍，目镜11，总长130，现在总长还没达到要求。

。

。

。

问：

刘老师：

    您好，关于我这个2.6倍的物镜我怎么也优化不好，您能帮我看看吗？

谢谢！

               学生：

  光信息10-1

问：

老师，我的物镜放大率是4.5，目镜是11，总长是130，老师我把它们接到一起后发现总放大倍数变了，能帮我找一下问题吗？

问：

刘老师，物镜那个我是倒过来做的，上节课您说倒过来做近轴放大率应为原来的倒数，我修改了几次都不成功，希望老师您能帮忙修改并指导一下。

答：

1、物镜NA、视场我改了，见图。

2、整体系统应该成虚像，你的系统是实像，且NA太小。

面谈。

问：

刘老师您好：

  请老师帮我看一下，感觉点列图有点大，不知道该怎么调。

我的目镜放大率是18 

几何距离250

物镜放大率3.8

目镜焦距13.89

物镜焦距37.52  我叫   谢谢老师

问：

参数：

目镜：

18   物镜：

6.4      长度：

190

 老师 我做的这个 物镜发出来的光线太分散了  组合时 有些光进不到目镜中去  自己想考虑用场镜弄一下，不知道场镜是否可以   所以想问一下老师怎么能用场镜能解决 麻烦老师了

问：

老师，您好，我是光信息1班的。

我的目镜和物镜单独做的还行，只是一组合起来，它就变形很大。

其中，组合1是，我纯粹组合起来的。

组合2是，我在7面加了一个镜子，但是它变形很大。

麻烦老师帮我看看，指出组合起来应该注意的问题。

谢谢老师了！

问：

麻烦老师帮我看一下哪里需要修改    

我做的最后合起来的艾利斑有点大 该怎么改

物镜放大率是5.8  目镜11  L=110

问：

亲爱的刘老师，您好！

我是光信息10级2班的，我的设计内容是：

目镜倍率18倍，物镜倍率2.6倍，物镜第一面到目镜最后一面的距离为250mm。

我现在给您发的分别是两种视场下的显微镜，但感觉点略图效果都不太理想，麻烦老师帮忙看一下！

先谢谢老师了

答：

整体：

分辨率太大了。

目镜：

分辨率太大了。

考虑减小NA.

问：

亲爱的刘老师，您好！

我是10级光信息2班的，我的设计内容是，目镜18倍，物镜2.6倍，物镜第一面到目镜最后一面的距离为250mm.附件中是我的设计内容，感觉特别是合体，整个倍率和焦距与要求完全不符，麻烦老师帮我看一下有什么问题！

先谢谢老师了！

问：

刘老师：

  我这份光学设计，弄好了之后，看点列图还好，不过一调出看黑圈那项，就是黑圈比较大，而且改变NA也没有什么太大反映，所以想请老师帮我指导一下，麻烦老师了。

 参数：

物镜，6.4  目镜，18   距离，190            

答：

1、物镜：

见修改。

2、目镜孔阑：

位置不对。

3、目镜物视场大小应该等于物镜像视场大小。

4、场镜是实际镜片。

5、应该是白光。

6、组合见修改。

改了一点。

问：

答：

目镜：

1、目前目镜为21倍，整体缩小目镜。

     2、目镜STOP位置应该在后焦面的后面一点。

      3、目镜的物方视场直径5毫米，太小。

最少要翻倍。

物镜：

物方的工作距不能是无穷大。

否则，横向放大率只能是零。

合成：

1、STOP位置应该物镜附近。

          2、场镜最后要用实际镜片。

          3、视场太小。

问：

刘老师：

     您好！

请帮我看一下我设计的是否正确。

目镜放大倍数18，物镜是3.8，物镜第一面到目镜最后一面距离为210mm。

     我目镜用的是对称目镜。

后面加了一个paraxial面进行汇聚和检测目镜的出射是否是平行光。

      我的物镜优化了一下，放大率变动了0.4，焦距略有变化，不知道对整体有无影响。

     可能物镜和目镜有些参数配置不是很合理，但是在最后的结合上我进行了一些小的调整。

     我感觉我的设计不是很理想，甚至还有很大错误。

请老师多对我批评指正，谢谢！

答：

物镜：

1、很简单的优化后，点列图数据的值减半了。

          2、视场太小，大点。

目镜：

1、目镜物视场大小应该等于物镜像视场大小。

合成：

视场小了点，分辨率大了点。

视场点设置：

应该为  例：

0mm,3.5mm,5mm

                     不能为         0 mm  5  mm  -5mm

问：

老师好，我是光信2班的.这是我的显微镜设计，目镜感觉误差还小，物镜和组合的误差比较大，但是我优化之后总感觉点列图又不符合标准。

老师您能帮我修改下吗？

谢谢

物镜焦距是45.023，放大率是3.8.目镜焦距是13.89，放大率是18.总的焦距是3.655。

放大率是68.4。

数值孔径NA是0.1.

问：

老师您好：

     我是光信息3班的，我设计的是物镜放大率4.5，目镜放大率11，距离110.我觉得目镜的点列图、合成后的放大倍率和焦距好像还有问题，请老师帮我看一下有什么问题，老师辛苦了。

答：

目镜：

孔阑位置在后焦面稍后。

整体：

分辨率大了点。

问：

刘老师，这是我设计的物镜和目镜，请您看看是否正确，有什么需要改进的？

1.我的物镜是7.2倍目镜18倍，

2.在视场方面，我的目镜是“物面高度”，而物镜是“角度”，主要是因为物镜也“物面高度”，图很难看，效果不好。

不知道这样是否可以。

3.我想问下，在那个镜头截图中，S'和d指的是什么？

 谢谢！

答：

1、目镜物方NA太大，应该等于物镜像方NA。

2、正向光路读目镜和显微镜焦距值时，应该去掉理想透镜。

3、视场方面，只有在分划板面上，目镜和物镜的线视场相等就可以。

4、物镜可以变更好，见修改。

问：

刘老师好

 我的物镜放大倍数是13倍，目镜放大倍数是18倍，镜筒长110

 成像方面好像不是很好，放大倍数都达到了。

 我设计出来组合了，不知道里面存在哪些问题，希望老师指导一下。

问：

刘老师：

     我设计的显微镜主要参数是  目镜放大率18     物镜放大率6.4    物镜第一面到目镜最后一面250

    计算出的数据物镜焦距22.79，目镜焦距13.9，显微镜组合焦距2.17

    现在我主要的技术参数可以达到，但点列图均方跟太大，试着调了曲率半径和厚度，可以调到100以下，但总焦距发生了变化，现在我很疑惑该怎样解决这个问题

问：

目镜：

18倍

物镜：

19倍

几何尺寸：

250

问题1：

目镜的AiryDirm值很大，用您上课说过的方法改变NA值不能实现

问题2：

物镜自己做了下，结果光不能汇聚一点，经过很多次改动还是不行（参见文件《物镜19倍新》），最后用您给我们提供的20倍消光物镜修改到19倍（参见文件《19倍物镜》）

问题3：

合成后从目镜出来不是平行光

答：

1、单独分析目镜时，目镜孔阑STOP位置应该在像方焦面的后面一点。

2、正向光路优化目镜和显微镜时，加理想透镜。

3、合成系统错误太多。

面谈。

问：

刘老师

      您好。

我的显微镜的要求是目镜为9倍，物镜为11倍。

物镜第一面到最后一面的距离为130

物镜和目镜都觉得做好了，但是在物镜中插入镜头时，将sto面设为face11后。

放大倍率调整到99左右，

问题：

组合镜1、离焦现象明显。

                2、点列图的范围太大

               3、对于离轴工作面太大。

答：

1、目镜：

孔阑位置在后焦面稍后。

应该成虚像，加一理想近轴透镜。

2、物镜：

见物镜修改。

3、整体：

出瞳位置不对。

稍微改了，见修改。

问：

刘老师：

   我做了两个显微镜（要求是物镜放大率4.5倍，目镜放大率18倍），一个数值孔径是0.1，一个是0.07，哪个数值孔径比较合理。

还有就是我做的显微镜就目前来说还要什么改进。

谢谢老师！

答：

1、应该是白光。

2、正向光路读目镜和显微镜焦距值时，应该去掉理想透镜。

3、数值孔径是0.1，一个是0.07，哪个更理想，看SPT图中AIRY的相对大小。

问：

老师，我的整合好了后放大率不是68倍，是37倍，嗯，之前物镜倍率3.8我也弄好了，目镜18正确,，组合后就变了

问：

刘老师：

我的物镜放大率为17，采用反向光路，成像情况还好。

目镜放大率为18（相当于焦距13.889），也采用反向光路，可是成像情况很不理想，如下图：

我尝试优化了好多次，变量要不就没多大变化，要不就变化很大，使镜片变形。

问题1：

是不是我变量选取有问题，我先是一个个设为变量优化，然后当选取两个变量时，它就出现了很大变化？

问题2：

上面点列图中，第二幅和第三幅主要是什么像差导致红绿蓝三种光分开距离这么大?

当我把入曈直径变大时，这三种光之间距离会靠近，但这又会导致第三个问题。

问题3：

这也是我昨天问老师您的一个问题，为什么我的物镜和目镜合在一起会使物镜变形，我昨天明白了原来是我的目镜像方NA和物镜物方NA相差太大，不匹配，后来我把目镜的入曈直径从2改成了0.5，使目镜像方NA和物镜物方NA相符。

可是后来我又发现了另一个问题，这样会使爱里斑直径马上变大，使得RMS减小到后来在爱里斑里面了，这样点列图就没有多大意义了，我不明白这应该改哪些参数呢？

还是要把入曈直径变大吗？

问题4：

我才用反向光路时，在评价目镜（放大率为18）成像质量时，点列图中RMS是不是要控制在5微米以下，不用除以18？

问题5：

我组合后的光路如下图所示，我发现尽管我把目镜像方NA和物镜物方NA改成基本一致，组合后只能保证蓝色光束的光路和目镜物镜没组合时的光路一致，而绿色和红色光束的光路和原先不一致，导致组合后物镜又严重变形，这是为什么？

应该怎样保证三束光的光路与原先目镜物镜分开时的光路一致？

老师，我的问题比较多，我知道您很忙，希望您能在有空的时候帮我看一下~~谢谢老师！