F/4反射施密特望远镜的波动光学分析

模拟任务：

□本应用方案给出了利用VirtualLabTM进行反射施密特望远镜的波动光学仿真。

□Lloyd Jones在Michael Bass:Handbook of Optics Volume II, Chapter 18,McGraw-Hill Inc.,2nded.,1995,New York（Michael Bass：光学手册，第二卷，第十八章，McGraw-Hill股份有限公司，第二版，1995，纽约）中已经给出了原始设计。

□入射白光相对于第一反射镜具有约9°的视场偏差，因此，物镜是离轴的。

1.望远镜设置

2.入射光

□通过三波长（RGB）以不同的半视场入射角来模拟入射的非相干白光：

-λred=635nm，半视场角8.95°

-λgreen=532nm，半视场角9.00°

-λblue=473nm，半视场角9.05°

□ 调整望远镜，使其具有9°的半视场角，在探测平面的结果为一个中心亮斑。

3.望远镜设置

4.倾斜反射镜

□ 在VirtualLabTM中，需将所有的光学元件放置在相应的入射光路上。

□ 因此，不是入射场倾斜9°，而是M1反射镜。

□ 根据折反射定律，后边的元件可以放置和倾斜。

□元件的倾斜和偏移可通过点击Position/Orientation（位置/方向）来实现。

5.模拟结果

□场追迹的模拟结果如上图，在探测平面给出了真色光的分布。

□ 由于圆孔径和波动光学的仿真，我们在目标平面获得了爱里斑图案。

□使用光束参数探测器来计算三种不同波长/模式的x和y方向上的光斑半径

□众所周知，望远镜的分辨率取决于望远镜孔径的直径大小。

□如果我们将孔径A1的直径减小到10mm，我们可以获得更大的光斑半径（看下面的数值），其会导致半视场角分辨率减小。

6.总结

□通过VirtualLabTM研究4-F反射施密特望远镜的点扩散函数（PSF）。

□VirtualLabTM可以精确快速的模拟电磁场在倾斜元件像反射镜，透镜，平板等之间传播。