自由曲面離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、光學(xué)自由曲面設(shè)計(jì)自由度多，校正像差能力強(qiáng)，隨著加工制造技術(shù)的日趨成熟，被廣泛地應(yīng)用到光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，來提高系統(tǒng)性能，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。反射式光學(xué)系統(tǒng)亦具有諸多優(yōu)點(diǎn)，將自由曲面應(yīng)用到反射式光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以設(shè)計(jì)出大視場、小F數(shù)的離軸反射光學(xué)系統(tǒng)。
　　本文研究了含有自由曲面的離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用逐步逼近優(yōu)化的方法，結(jié)合面形優(yōu)化策略和視場優(yōu)化策略，使用XY多項(xiàng)式表征的自由曲面設(shè)計(jì)出了焦距為440mm，入瞳直徑為88mm，視場為2

2、°×2°的離軸兩反射光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)點(diǎn)列圖半徑小于所選CCD像元尺寸20μm，MTF曲線在30lp/mm處高于0.5,整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊;基于離軸兩反系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)一步擴(kuò)大視場，結(jié)合Zemax宏語言編程結(jié)構(gòu)限制方法，同樣使用XY多項(xiàng)式表征的自由曲面設(shè)計(jì)出了F數(shù)為5,視場為20°×10°的離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)成像質(zhì)量接近衍射極限。最后，使用Zemax模擬離軸三反光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)，簡要分析了單個(gè)光學(xué)元件的傾斜和偏心之間的失調(diào)補(bǔ)償關(guān)系，以及多個(gè)