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[求助] [已解决]如何在ZEMAX中正确仿真一个匀光棒

TA的每日心情

衰
2024-8-23 15:04

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发表于 2024-3-16 16:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

在尝试复现匀光棒匀光的过程中，遇到了问题。复现出来的均匀度只有80%左右，但不知道问题出在哪里，向各位大佬请教。
使用的光源为20*20mm的矩形光源，发散角为140°，光源与匀光棒距离为2mm，匀光棒尺寸为25*25*100mm，可以满足边缘光线反射至少三次的条件，距离匀光棒46.85mm处放置凸透镜（D25 f25 bfl21.85），再在46.85mm处放置30*30mm的探测器。即物距像距为2f。最终得到的均匀度为78%。

计算均匀度的方法如下，另附上仿真文件和我自己写的计算均匀度的MATLAB文件

最佳答案

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dpstt

2024-3-16 17:19

看你截的图大概有几个问题：
1、透镜的F#不够收全匀光棒出来的光，光源是140°，而你的透镜只能收60°，显然不匹配
2、不太清楚为什么要用单透镜来做中继，不做双远心的均匀性本身就很差，建议你用4f系统

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怒
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发表于 2024-3-16 17:19 | 显示全部楼层本楼为最佳答案

这个最佳答案由 dpstt 给出，感谢 dpstt 的回答。

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看你截的图大概有几个问题：
1、透镜的F#不够收全匀光棒出来的光，光源是140°，而你的透镜只能收60°，显然不匹配
2、不太清楚为什么要用单透镜来做中继，不做双远心的均匀性本身就很差，建议你用4f系统

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发表于 2024-3-17 13:09 | 显示全部楼层

dpstt 发表于 2024-3-16 17:19
看你截的图大概有几个问题：
1、透镜的F#不够收全匀光棒出来的光，光源是140°，而你的透镜只能收60°，显 ...

请问下前辈，这里的中继镜头进行双远心设计的话，对从匀光棒出来的光源的物方远心度是否有要求？

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TA的每日心情

衰
2024-8-23 15:04

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楼主| 发表于 2024-3-17 13:33 | 显示全部楼层

dpstt 发表于 2024-3-16 17:19
看你截的图大概有几个问题：
1、透镜的F#不够收全匀光棒出来的光，光源是140°，而你的透镜只能收60°，显 ...

使用单透镜只是因为看到文献上都是这么放的，对于中继一直没找到具体要怎么做的方法，恳请大佬指点。
我把光源大小调成5*5mm，匀光棒调成7.5*7.5mm，再把中继用原来的凸透镜做成4f系统之后均匀度到了87%左右，感觉还是有点低，请问我是不是什么地方做的还是有问题？

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发表于 2024-3-17 14:38 | 显示全部楼层

天宫巧发表于 2024-3-17 13:33
使用单透镜只是因为看到文献上都是这么放的，对于中继一直没找到具体要怎么做的方法，恳请大佬指点。
我 ...

透镜的口径太小，收光不全漏光了，如果只想看均匀性的效果把光源角度改小看下

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发表于 2024-3-17 14:39 | 显示全部楼层

lsyyds 发表于 2024-3-17 13:09
请问下前辈，这里的中继镜头进行双远心设计的话，对从匀光棒出来的光源的物方远心度是否有要求？
...

光棒可以认为就是远心的物方

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发表于 2024-3-18 09:03 | 显示全部楼层

可以先看一下匀光棒出口的均匀性是多少，经过中继后肯定只会减少，中继镜头只用两片也太少了，对均匀性的传递肯定会比较差。

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奋斗
2024-9-23 14:14

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发表于 2024-3-18 11:17 | 显示全部楼层

在匀光棒出口设置探测器看下是否起到作用，匀光棒出口不均匀的话可能是反射次数不够。经过中继明显很多角度光线没收集到，光源发散角改小或者增大透镜的NA

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TA的每日心情

开心
2024-7-10 21:49

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发表于 2024-3-18 11:59 来自手机 | 显示全部楼层

天宫巧发表于 2024-3-17 13:33
使用单透镜只是因为看到文献上都是这么放的，对于中继一直没找到具体要怎么做的方法，恳请大佬指点。
我 ...

设计中继镜，匀光棒出光口为光阑，物距无穷远，视场角为匀光棒出光角度，将中继镜设计优化为像方远心，试试

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衰
2024-8-23 15:04

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楼主| 发表于 2024-3-21 14:34 | 显示全部楼层

经过实验，大致总结一下：
1.光源发散角要和透镜接收角匹配，光源发散角过大会导致中继系统无法接收到大量光，此时光源发散角成为限制均匀度的原因
2.中继系统用4f系统确实效果更佳
3.匀光棒要满足边缘光线至少发射三次条件

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