40倍顯微鏡物鏡光學系統仿真流程

顯微鏡物鏡的初始結構選擇如下：

根據圖片我們不難發現，初始的鏡片成像的質量并不理想，這是ZEMAX軟件的特性所致，我們進行一下步驟，也就是軟件的自動優化校正。

首先，建立自動優化函數。具體過程如下：選擇Editors>>  Merit Function，彈出 Merit Function Editor  對話框，在Type欄中輸入EFFL，并將Target定為6.930840， Weight值取1.0； 其次，選擇Merit Function Editor對話框工具欄中的Tools>>Default Merit Function， 設置Optimization and Reference為RMS～Wavefront～Centroid；

最后，進行自動優化。顯微鏡物鏡結構數據如下：

 

經過自動優化后的顯微物鏡的結構、傳函以及像差如圖所示。此時，傳遞函數接近于衍射極限，成像質量較好，基本上達到設計的要求。

 

通過光線特性曲線來分析光線像差，以顯示關于入瞳坐標函數的光線像差。本次設計的40X顯微物鏡系統的光線特性曲線如圖所示。

 

光是一種線性變化的波長，只要給定相應的條件，光就可以保持它的線性不變性，所以我們就可以引用高等數學的方法來分析它的性能。FFTMTF是用快速傅立葉變化算法計算的MTF是最基本的成像光學系統的評價方式，它能靠數學的自有的嚴謹性提供精準的數據此時的傳遞函數接近于衍射極限，成像質量好。下圖為照相物鏡的光學傳遞函數圖

 

5、最終仿真參數分析 原始物高設定如下：

由圖可看出：

(1)物方數值孔徑NA與要求的0.65很接近；(2)初始設定的物高為12.5，仿真所得像高為0.31，則放大倍數m=1.25/0.497=25.1，與要求的放大倍數40倍十分接近。

最終的仿真參數基本符合設計的要求。

 

文章來源于：http://www.2340x.cn/item_99_58_0.shtml