Roof-pechan應用於八倍望遠鏡設計

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姓名

廖朝偉(Chao-Wei Liao) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

Roof-pechan應用於八倍望遠鏡設計

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摘要(中)

本文介紹一些光學望遠鏡的觀念與原理，運用Code V軟體分別設計目鏡及物鏡，採用克卜勒望遠鏡的正焦系統，將目鏡與物鏡整合成望遠鏡，並在望遠鏡系統內加入Roof-Pechan Prism，使望遠鏡整體長度縮減了11.56%。
在稜鏡設計方面，首先以平板玻璃模擬光線於稜鏡內行進路徑，並用平板玻璃與物鏡同時進行優化，最後再以Roof-Pechan Prism取代平板玻璃，以完成整個望遠鏡系統設計。
設計品質方面，在整體光學系統是考量RMS、Strehl ratio、光學畸變與橫向色差四個參數來執行優劣判定，其標準分別為RMS OPD小於0.07λ、Strehl ratio大於0.8、光學畸變為正負2%、橫向色差需小於25μm；在透鏡製程則是以定心係數及厚薄比分別大於0.1及0.33為考量。

摘要(英)

The principal of design optical telescope will be introduced in this dissertation. CODE V optical software is used for helping us to design eyepiece lens and objective lens, both of lens are combined into a telescope by using the positive focus system of the Kepler telescope, and the Roof-Pechan Prism is added to the telescope system, reducing the overall length of the telescope by 11.56%.
In the prism design, Prior to the plate glass to simulate the optical path length in the prism, moreover it uses plate glass and objective lens to optimized at the same time. Finally, the entire telescope system design will be completed by using Roof-Pechan Prism replacing plate glass.
Besides, the optical system is considering that the RMS, Strehl ratio, optical distortion and lateral color to determine the design quality. the standard of RMS OPD is less than 0.07λ, Strehl ratio is greater than 0.8, optical distortion is fewer than plus or minus 2%, and lateral color is less than 25μm. In the lens process, the coefficient of centering and thickness ratio are separately higher than 0.1 and 0.33.

關鍵字(中)

★ 優化設計
★ Strehl ratio
★ 橫向色差
★ 光學畸變
★ RMS

關鍵字(英)

★ Optimization design
★ Strehl ratio
★ Lateral color
★ Optical distortion
★ RMS

論文目次

目錄
中文摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章緒論 1
1-1 光學史與望遠鏡的演進 1
1-2 研究動機 4
1-3 論文架構 5
第二章原理與系統架構 7
2-1 光學參數定義 7
2-2 望遠鏡系統架構 9
2-3 物鏡系統 12
2-4 目鏡系統 13
2-5 稜鏡轉向系統 15
2-6 成像系統 20
第三章望遠鏡初階設計規格的決定 22
3-1 出瞳大小 22
3-2 物鏡口徑及放大倍率的決定 23
3-3 F-number及Eye-relief的決定 23
3-4 視角的決定 26
3-5 波長的決定 28
3-6 稜鏡設計 30
3-6-1 稜鏡折射率選擇 30
3-6-2 稜鏡大小決定 33
3-6-3 穿隧效應 34
3-7 設計規格 35
3-8 品質判定標準 36
3-8-1 RMS與Strehl ratio 36
3-8-2 光學畸變與橫向色差 37
3-8-3 定心係數及厚薄比 38
第四章設計過程與優化 40
4-1 物鏡設計 40
4-2 稜鏡設計 45
4-3 目鏡設計 51
4-4 望遠鏡設計 55
4-5 望遠鏡設計流程圖 61
第五章設計結果與分析 62
5-1 公差分析 62
第六章結論 65
6-1 研究成果 65
6-2 未來展望 65
參考資料 67

參考文獻

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指導教授

孫文信(Wen-Shing Sun)

審核日期

2017-8-3

推文