显微物镜如何优化到接近衍射极限

大兵

各位大佬，自己之前根据专利初始结构搭了一款物镜，后面一直用锤形优化，优化很长时间基本没怎么变化，请教下大佬们接下来应该怎么继续优化呢?还是这个结构就限制只能优化到这个程度。





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lorry95

光阑位置调一下吧

大兵

lorry95 发表于 2025-7-13 10:06
光阑位置调一下吧

请教下光阑位置的设置有什么考虑呢

好友无法访问

我注意到你这里是想将MTF的曲线优化至衍射极限，根据我最近做显微物镜的经验来讲：MTF曲线不行别硬拉，你看看点列图，有什么像差，先矫正像差，像差矫正的好MTF曲线自然能上去。至于你说的光阑位置，我记得社区里有很多。然后圆锥系数应该也能作为变量进行优化，无非就是双曲面、抛物面这些嘛。经验之谈，有不对的欢迎指正， 大家一起讨论。

lorry95

大兵 发表于 2025-7-13 10:08
请教下光阑位置的设置有什么考虑呢

多尝试一下，不一定有效果；个人只是看着不舒服就会去动它

大兵

好友无法访问 发表于 2025-7-13 13:26
我注意到你这里是想将MTF的曲线优化至衍射极限，根据我最近做显微物镜的经验来讲：MTF曲线不行别硬拉，你看 ...

从点列图看是不是慧差大，这种应该咋矫正呢

丁丁的

是否需要移动光阑位置可以在优化中得知，当光阑前后的空气间隙趋于负值时，这是一个明显需要改变光阑位置的标志。楼主图中光阑和前面胶合透镜的间距看起来确实很小。
仅就MTF和RMS结果来看，我觉得能基本在衍射极限附近了也很OK啊，硬拉MTF可能会出现公差紧量产性差的问题。
另外，我很少见两个弯月厚透镜胶合，看起来怪怪的，显然系统是有场曲校正的压力，通常胶合透镜承担弱光焦度才是。

好友无法访问

大兵 发表于 2025-7-14 09:24
从点列图看是不是慧差大，这种应该咋矫正呢

确实彗差很大，主要还是轴外光线没有很好的限制，
1、这个就需要你去使用某一个镜片或者某几片去矫正（这个是核心，至于用什么我暂时还不清楚，也还在学），
2、你可以使用COMA这个操作数低权值去控制一下，根据COMA的贡献值去确定权重，尽量不要让权值超过20.
3、或许你可以使用非球面试试，具体参考社区其他帖子
4、但是我在想，你目前的结构已经确定了，你都开始优化了，我给你提供一个我觉得还算好用的优化思路：你的小视场其实光斑质量很好，接近衍射极限，你先把大视场删了，你基于你的小视场去增加一点视场，你看你新增的这个比原来大一点的视场像质怎么样，如果相比于你原来的大视场能够好很多，你就简单跑一下优化，让此时的视场下的像质进一步提升，为后面增加视场大小奠定基础，如果不行，你就增加的少一点，这样反复优化逼近你的目标，不要上来就设置你的目标视场，优化的太多不太好。


这个图里说了彗差是怎么来的，就是入射光线的角度导致的，也就是轴外光线，解决办法他这里倒是说的很笼统1、使用正确设计的非球面2、多个球面做曲率和材料匹配

金木研

好友无法访问 发表于 2025-7-14 11:17
确实彗差很大，主要还是轴外光线没有很好的限制，
1、这个就需要你去使用某一个镜片或者某几片去矫正（这 ...

你说的第一点直接使用synopsys的自动增删就行，绝大部分情况下比手改效果都要更好

WANGLAB

把stop放到前面，第三片透镜后面。第二三片透镜组成的胶合镜不对劲，建议直接把材料换成一片火石一片冕牌，再重新优化。12G全球面绝对够了，优化不上去是你架构有问题，需要经过大幅度的手动调整和直接干预。比如你现在stop前面的那个双胶合，也不咋承担光焦度，直接变单片试试