ABR像差计算与人工修改程序使用说明书.docVIP

象差计算和人工修改程序（ABR） 一、程序功能 程序适用于共轴系统，系统中的面形可以是球面、二次曲面或高次曲面。系统可以是折射系统、反射系统或折反射系统。代表每个曲面的普通方程式为： x轴与系统的对称轴—光轴重合，y轴在子午面内。各参数的意义为： C — 曲面顶点的近轴曲率 K — 二次曲面系数 ＜0 双曲面 ＝0 抛物面 ＜1 长轴与x轴重合的椭圆球面 =1 球面 ＞1 短轴与x轴重合的椭圆回转面 a4、a6、a8、a10、a12 — 高次曲面系数 当K = 1，a4 ＝ a6 ＝ a8 ＝ a10 ＝ a12 ＝ 0，为球面 如果a4、a6、a8、a10、a12中任意一个系数不为0，则为高次曲面。 系统结构参数，首先给出基准球面系统的结构参数（对于非球面，基准球面半径与非球面的近轴曲率半径相同），然后再对其中的非球面给出它们的非球面系数。程序可以计算1、3、5色光的象差。对反射或折反系统，每遇到一个反射面，折射率改变一次符号。 为计算象差，还必须给出物距、物高（物在无限远时，给物方视场角），物方孔径角（物在无限远时，给光束投射高）。此外还要指出孔径光阑所在面的序号，或者给出入瞳的位置。 程序可以在实际光学系统之后加入理想系统。要求给出理想系统的焦距，理想系统的主面（物、象方主面重合）与实际系统最后一个面的顶点重合。 象差计算内容为初级象差、实际单色象差和色差。其余色光的象差，可以根据需要进行选择。象面可以是平面，也可以是球面或非球面。如加入理想系统，象面一律按平面计算。 程序还可以计算指定光线（子午光线），在每个面上的投射高和它们在每个透镜或空气间隔中的光路长（称为斜厚度），用来确定透镜的口径和调整透镜厚度时参考。对每一条指定的光线必须给出它对应的规化视场和规化孔径值。 程序还有以下功能： 1．按指定焦距值对系统进行缩放。 2．在键盘上修改系统的结构参数。 3．计算象差变化量表。 以上功能可通过人机对话的方式来完成。 本程序能计算的最大面数为80面。 二、象差计算 1．数据文件的建立 进行象差计算之前，必须把结构参数、光学特性等各种数据组织成一个数据文件。在数据文件中，各种数据必须按规定的格式和顺序排列，而且必须指定数据类型（实数型加小数点，整数型不加小数点）。每个数用“，”分隔。整个数据文件的内容可分为6部分，排列格式如下： 1 OPTION, Ncolor, Nsurf, Nostop, (Nas) 2 L, W (Y), H (sinU) , (F` ideal ) 3 r1, d1(-lZ), n1, na1, nb1, nc1, nd1, r2, d2, n2, na2, nb2, nc2, nd2, ? rNsurf, dNsurf, nNsurf, naNsurf, nbNsurf, ncNsurf, ndNsurf, rNsurf+1, dNsurf+1, nNsurf+1, naNsurf+1, nbNsurf+1, ncNsurf+1, ndNsurf+1, 4 No1,K11,a41,a61,a81,a101,a121, ? NoNas,K1Nas,a4Nas,a6Nas,a8Nas,a10Nas,a12Nas, 5 W(y), H(sinU), ? 6 4444 1)第一部分为4个或5个整形数，排列在同一行内。各自的意义为： OPTION—选项开关数，最大为5位数，每位可以是“1”或“0”。 OP1OP2OP3OP4OP5 OP1 = 1，表示系统中有非球面，同时必须输入Nas。OP1=0，表示系统中没有非球面，不输入Nas。 OP2 = 1，表示系统后加入理想系统。OP2=0，表示不加入理想系统。 OP3 = 1，表示要计算初级象差和各面近轴量，OP3=0，则不计算。 OP4 = 1，表示要计算第一色光的实际单色象差和色差，OP4=0，则不计算。 OP5 = 1，表示要计算其余色光的象差，OP5=0，则不计算。 例如： OPTION = 11111，表示系统中有非球面；系统后加入理想系统；计算初级象差；计算第一色光的实际单色象差和色差；计算其余色光的象差。 OPTION = 110（相当于00110），表示系统中没有非球面；系统后不加入理想系统；计算初级象差；计算第一色光的实际单色象差和色差；不计算其余色光的象差。 Ncolor — 色光数，可以是1，3，5三种。 Ncolor = 1，第3部分只输入第一色光的折射率n。 Nc