500毫米牛反光路设计求批判

tbb1

大家伙焦距太长势必造成镜筒太长难以驾驭，设计如下方案，请各位大神批判。
计算出的等效口径是450毫米，虽然损失了20%的通光量，但是镜筒从2500毫米缩短到了1.5米。这个牺牲应该还是值得的。
如果光路没问题，那么最大的问题或许就是去哪里找200毫米那么大一块副镜，平面镜的成本估计不菲。
如果用普通的8寸球反或抛物反主镜呢？

tbb1

ds1234567 发表于 2016-2-22 14:43
可以自己做，1/4波长精度。

听说精度高的平面镜难度高，是不是还不如直接用球面或抛物面反射主镜来做第一副镜？
如果是反射主镜来做第一副镜，对光学系统的误差会有多大的影响呢？比如1/4的球面200毫米F4的副镜

ds1234567

可以自己做，1/4波长精度。

锅盖飞仙

如此之大的平面镜是很难找的，而且就算找到精度也会影响到你成像的。。。。。

xiaoguilink

                               
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ds1234567

要是主镜已加工完，楼主图示方式就是最优方式。假如没加工，感觉米德LX200-ACF紧凑，是施密特-卡塞格林系统。另外米德LX200R是RC系统，镜筒也达到最短，副镜最小。

膏盐矿

就是格里高里系统，应该有比较成熟的设计制造使用经验。但使用此系统的不多，估计还是优点缺点没有比较优势吧。

ddd

楼主的想法是否是，Nasmyth–Cassegrain 系统。

tbb1

ds1234567 发表于 2016-2-5 07:56
我没做离轴的，是按你的原图做的，前面哑面做了直径200的遮挡，给出MTF（传函曲线），如下：

从MTF上来看，这种光路的观测效果应该可以，50毫米半径内的MTF达到0.8（理解是否正确？）
赫歇尔式大约画了下，虽然遮光没有，但是镜筒长度缩短很小，同时由于主镜斜放的原因，应该会产生误差。

ds1234567

我没做离轴的，是按你的原图做的，前面哑面做了直径200的遮挡，给出MTF（传函曲线），如下：

tbb1

ds1234567 发表于 2016-2-3 20:12
已经有了主镜，还是抛物面的，想结构短些，那就选卡塞格林式的，次镜是双曲面的。次镜加工要贵点。如果怕挡 ...

赫歇尔式有意思，不过从光路推测缩短镜筒好像效果有限？
500F5就是2500毫米的焦距，按这个模式能缩短镜筒到多少呢？
另外这种方式的精度损失多大？


至于磨双曲面副镜，应该是首先需要主镜的面型，可是现在主镜面型数据并不清楚，那就得测量？还是太折腾了吧。

ds1234567

已经有了主镜，还是抛物面的，想结构短些，那就选卡塞格林式的，次镜是双曲面的。次镜加工要贵点。如果怕挡光可以选择歇赫尔望远镜，见下图

这种我没算过，与这个差不多的离轴马克苏托夫系统我算过，都是球面镜，还比较好加工。
反正这是自己玩，若将上述次镜改用平面就是牛顿式，比较一下。
前述RC系统，是从使用角度考虑，希望视场大些，像质达到衍射极限。可是厂家设计、加工都是0.6328单色光，只保轴上波前满足合同要求。没办法。

tbb1

ds1234567 发表于 2016-2-2 21:30
听说哈勃就是RC系统，这个也是RC系统，视场12分。F15，比较大，所以衍射光斑比较大，达到21微米。设计比较 ...

我是有现成的抛物面主镜，能否根据主镜相应设计副镜并磨出来呢？困难在于主镜的面型是未知的。
如果可以，副镜下来的成本不知多少，太高的话就意义不大了。

ds1234567

听说哈勃就是RC系统，这个也是RC系统，视场12分。F15，比较大，所以衍射光斑比较大，达到21微米。设计比较好，星点半径小于2微米。衍射是黑圆，见图

看12分范围，波前PV=0.1波长，见图

他的缺点就是加工难度大，因为主镜是凹双曲面、次镜是凸双曲面，离轴530毫米，三镜是平面镜。

FSQ

从他的光路图来看，第一副镜是凸面，第二副镜是平面。然后折轴系统一般没有遮挡。最后，由于镜子是抛物面，估计慧差会比较严重，如果是球面镜，慧差的问题就解决了，如何又由于延长了焦比，球差会减少，剩下的就是由于二次曲面反射造成的场曲以及像散之类的。所以，建议以后造长焦时，还是别改抛物面了，球面的优点可不比抛物面差多少

tbb1

ds1234567 发表于 2016-2-1 07:17
你是东家，你要个什么样的？你预算多少？某离轴RC系统，焦距6米，结构全长2米，比较贵。你看看。
。。
Zema ...

几个问题：
1、副镜什么面型？都是平面镜？特殊面型制作难度太大。
2、遮挡比是多少呢，我是500F5的主镜
3、从星点图来看，误差比较大，能够支持多少倍的目视呢？

谢谢指教！

ds1234567

你是东家，你要个什么样的？你预算多少？某离轴RC系统，焦距6米，结构全长2米，比较贵。你看看。
。。
Zemax设计的星点图

还有一篇选型方面的文章，供你参考
反射式望远镜形式及像差.pdf (189.8 KB, 下载次数: 1632)

2016-2-1 07:15 上传

点击文件名下载附件

tbb1

ds1234567 发表于 2016-1-29 20:53
系统φ=500 F=5  f=2500，系统瑞利分辨率是295 lp/mm，由于次镜比较大，致使295 lp/mm传函为0.093，274对线 ...

术语太多不太明白。
主镜精度应该是够的，由于焦距太长，牛反式镜筒太长难以操控，是否有合适的方案去缩短镜筒？
牺牲些指标是值得的。
当然方案对副镜的面型不能特殊要求。

ds1234567

通常望远系统是按分辨角计算的，比如瑞利条件 α=（1.22*λ/D）*206265，大约α=140/D，假如是道斯（杜氏）条件α=（1.02*λ/D）*206265，大约α=120/D。有一次王珍勋说测过分辨力高于理论计算，对，瑞利条件比较低，做得好的会比瑞利条件好。但是很难达到道斯条件。折射式的分辨率大部分在α=130/D。

ds1234567

系统φ=500 F=5  f=2500，系统瑞利分辨率是295 lp/mm，由于次镜比较大，致使295 lp/mm传函为0.093，274对线才达到到传函0.15。0.15是目视系统设计值。
长焦距系统色差严重，所以用反射方式。牛顿方式比较简单，还可以做成卡塞格林、格里高利和里奇-克雷蒂安系统。怕遮拦可以做成离轴方式。