后置耦合光路设计

作者：发布时间：2022-07-07 10:01:34点击：272

要求有限距离1:1成像，物高6mm，数值孔经NA=0.4，相对孔径D/f’=1/2。传像束的数值孔经为NA=0.4，中继透镜的数值孔经至少要大于这个值，参考光纤通信中的耦接球透镜，采用两个参数完全相同的透镜组来实现耦合，整个透镜组实现等倍率成像。考虑到系统要求的大视场、大口径，单个透镜组的设计采用双高斯结构，经过优化后中心像场的弥散斑仅有0.01mm，能够满足要求。两个透镜组背靠背组合后的结构形式如图1所示。

后置透镜的设计原理-广州誉立电子科技有限公司2.jpg

考虑到光线束的最大分辨率为28 lp/mm，只需考虑30 lp/mm以下的系统MTF曲线即可，如图2所示，该系统在30 lp/mm的MTF约为0.67，能满足要求。设计出的透镜组的主要参数：L=198.3mm，f'=95mm，NA=0.4。在最大视场处，弥散斑为0.090mm；在中心零视场处，弥散斑为0.030mm。由此可见，上面设计的透镜组能够符合预期要求，考虑到透镜组本身的散射、反射等损耗，耦合效率在85%以上。

后置透镜的调制传递函数（MTF）-广州誉立电子科技有限公司.jpg