库克三片式镜头杂散光分析与增透膜优化

ASAP杂散光分析.pdf是一篇关于光学设计的专业论文，主要关注库克三片式镜头的杂散光问题。杂散光是指光学系统中非期望的光线，它可能来源于漏光、光学表面的反射、非光学表面的反射以及光学表面的质量问题，甚至包括红外光学系统的热辐射。杂散光的存在会影响成像质量，降低成像的清晰度和对比度。 论文首先阐述了杂散光的定义、产生原因及其对光学系统的影响。杂散光可能导致鬼影、散射和不必要的光进入，对系统的性能有负面影响。为了量化这一问题，作者使用了光学分析软件ASAP对库克三片式镜头进行了深入研究。通过软件，作者计算了杂散光线的能量占所有到达传感器光线的比例，这有助于评估系统的光洁度和设计质量。 在实际操作中，作者选取了一个具有特定结构参数的库克三片式镜头，设置了系统的基本参数，如波长、单位和辐射强度单位，以及玻璃的折射率。然后，他们针对不同的表面镀膜类型进行了设置，包括部分透射、部分反射、部分吸收等，以便模拟实际和理想情况下的材料特性。对于镜头和镜筒，分别设置了部分透射和全部吸收的镀膜属性。 在探测器设置方面，论文构建了一个具有0°视场角的平行光源模型，通过FocusRays命令确定了最佳焦面位置，结果表明最佳焦面位于27.35341mm处。这个步骤确保了光线追踪的准确性，有助于优化系统设计以减少杂散光的影响。 最后，论文提到通过在镜片表面镀增透膜的方法来抑制杂散光，目标是提升成像质量，将成像光线在探测器上的能量占比提高到了99.98%，显著改善了镜头的性能。这项工作对于光学设计工程师来说，提供了实用的案例和方法论，对于理解和解决类似光学系统中的杂散光问题具有重要的参考价值。