工程光学课程设计报告书
摘要
这次设计是进行简单的开普勒望远镜系统的光学设计，所谓光学系统设计就是设计出系统的性能参数、外形尺寸、和各光组的结构等，完成一个光学设计可分为两步走，第一步，外形尺寸设计，第二步，像差设计，及像差的校正，第一步非常重要，只有各透镜的尺寸合理组合，系统的像差才会小，也才有可调的必要，由于光学系统大多是有多个透镜构成的，这时追迹光线可以求得光学系统各种类型的像差，但是这是由于透镜数目很多，计算量大，容易出错。为了降低错误率，本次设计采用Matlab来计算光线追迹的过程，程序分别编写了近轴光线和轴外光线的追迹。并编写了像差校正的程序，在一定程度上有效的降低了色差、正弦差和球差。另外本次设计还学习了Zemax光学设计软件，在设计中我把Matlab计算得到的系统尺寸用Zemax来模拟了，不仅学习了Zemax也对Matlab进行了验证。
关键词：开普勒望远镜
像差
Matlab
Zemax
光学设计
一、课程设计题目分析
本次课程设计为简单开普勒望远镜系统的光学设计，简单的望远镜有物镜和目镜组成，具有正的目镜的望远镜称为开普勒望远镜。开普勒望远镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合，光学间隔0，因此平行光入射的光线经望远镜系统后仍以
平行光射出，这种望远镜一般物镜框就是孔径光阑，也是入瞳，出射光瞳位于目镜像方焦点之外很靠近焦点的地方，使用时，眼睛与出瞳重合。
二、课程设计要求
做一个简单开普勒望远镜的光学系统外形尺寸设计，并单独对其物镜进行初始结构选型及像差校正设计，具体要求如下：1、视放大率：122、分辨率：63、视场角：244、筒长：L130mm
三、使用Matlab对系统外形尺寸计算和像差分析
31、根据要求计算物镜和目镜的焦距（单位：mm）根据开普勒望远镜的组成原理可得出以下方程：
Lf1f2130f1f212
解之得
f1120mmf210mm
所以：物镜的焦距为f1120mm，目镜的焦距为f210mm32、计算物镜的通光孔径，并根据表3加以确定
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f工程光学课程设计报告书焦距f（mm）相对孔径D501310013515014参考表物镜框即为孔径光阑和入射光瞳，其大小与系统的分辨率本领有关，人眼的极限分辨角是60，为了使望远镜系统所能分辨的细节也能被人眼分开，及达到用望远镜观察望远系统的目的，那么，望远镜的市场角放大率与它的分辨角之间满足：2001530016500181000110
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