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《離軸三反射式光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、FEATURE特別報(bào)道
2、光學(xué)制造離軸三反射式光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)DesignofOff-AxisThree-MirrorOpticalSystem劉輝李興隆裴云天潘鳴(中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所，上海200083)LiuHuiLiXinglongPeiYuntianPanMing(ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China)摘要詳細(xì)討論了三反射式光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，從初級(jí)像差理論出發(fā)推導(dǎo)出了三反射式系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式，并且得出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式與其基本
3、結(jié)構(gòu)參數(shù)和焦距之間的關(guān)系。通過設(shè)計(jì)實(shí)例討論了不同的三反射式光學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用。設(shè)計(jì)了大視場(chǎng)、小F數(shù)且實(shí)現(xiàn)衍射極限成像的Cook-TMA光學(xué)系統(tǒng)和有利于雜散光抑制、小F數(shù)且實(shí)現(xiàn)衍射極限成像的Rug-TMA光學(xué)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞光學(xué)設(shè)計(jì)；同軸三反射；離軸三反射；Cook-TMA；Rug-TMAAbstractThedesignofthree-mirrorsystemisdiscussedindetailandtheformulationforcalculatingtheinitialstructureofthree-mirrorsystemisderivedbasedon
4、theprimaryaberrationtheory，andtherelationshipbetweenthesystemstructureanditsbasicstructureparameters，focallengthisdeduced.Thecharacteristicsandapplicationsofdifferentthree-mirrorsystemswerediscussedbasedondesignexamples.Twotypicalthree-mirroropticalsystemsaredesigned.OneisCook-TMAoptic
5、alsystemwithawidefieldofview，smallFnumber，andthediffractionlimitimaging，andtheotherisRug-TMAopticalsystemwhichispropitioustosuppressthestraylightwithsmallFnumberandachievesthediffractionlimitimaging.Keywordsopticaldesign；on-axisthree-mirrorsystem;off-axisthree-mirrorsystem；Cook-TMA；Rug
6、-TMA中圖分類號(hào)O435.2doi10.3788/LOP20084512.00591引言與之相比，反射系統(tǒng)則具有如下特點(diǎn)：不存在色進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，在空間對(duì)地遙感領(lǐng)域差，二級(jí)光譜也就不存在，因此可以用于很寬的譜段中，光學(xué)系統(tǒng)的要求是：地面分辨力高，地面覆蓋寬。成像；零件數(shù)相對(duì)較少，光學(xué)系統(tǒng)孔徑可以做得較大，研制相機(jī)系統(tǒng)的首要任務(wù)是在滿足上述條件下，使相且容易實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)；減小相機(jī)體積，使整個(gè)光學(xué)機(jī)體積減小，重量減輕。鑒于系統(tǒng)角分辨率σ′=系統(tǒng)的重量減輕；反射式光學(xué)系統(tǒng)對(duì)材料要求相對(duì)較(1.22λ)/D，λ為波長(zhǎng)，D為系統(tǒng)入瞳直徑，增大口徑對(duì)低，取材容易；設(shè)
7、計(jì)型式非常靈活，可以借助折轉(zhuǎn)反射于提高空間光學(xué)系統(tǒng)的性能有利，但在研制長(zhǎng)焦距或鏡來折疊光路，使結(jié)構(gòu)緊湊；可以用非球面來獲得大超長(zhǎng)焦距光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，較少采用大孔徑折射和折反系孔徑、大視場(chǎng)、長(zhǎng)焦距等多種性能要求的系統(tǒng)。一般兩統(tǒng)。原因在于：大口徑的折射系統(tǒng)和折反系統(tǒng)需采用反射式光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化變量比較少(一個(gè)間距、兩個(gè)特殊光學(xué)材料或復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來消二級(jí)光譜；其次大尺半徑和兩個(gè)非球面系數(shù)共五個(gè))，很難滿足大視場(chǎng)、大寸、高光學(xué)均勻性的材料較難熔煉，對(duì)加工與裝調(diào)要相對(duì)孔徑的要求。三反射鏡系統(tǒng)由三片反射鏡組成，求極高；而且大口徑材料對(duì)環(huán)境溫度和壓力的變化也有兩個(gè)間距、三個(gè)半徑和三個(gè)圓錐
8、系數(shù)共八個(gè)變量，特別敏感，其使用范圍受到了限制。除了滿足系統(tǒng)焦距、球差、彗差、像散、場(chǎng)曲等系統(tǒng)性中國(guó)光學(xué)期刊網(wǎng):www.opticsjournal.net59激光與光電子學(xué)進(jìn)展Laser&OptoelectronicsProgress能和像質(zhì)要求外，還有足夠的變量進(jìn)行系統(tǒng)布局和結(jié)號(hào)定義為自左向右為正，反之為負(fù)。構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。三反射鏡系統(tǒng)比兩反射鏡系統(tǒng)的視場(chǎng)對(duì)于同軸三反射式光學(xué)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：大，且易于控制光學(xué)系統(tǒng)的雜散輻射，增加了軸外視各反射面的半徑R，R，R；鏡間間距D，D，D=l′1231233；各場(chǎng)的光通量，使得像面照度更加均勻[1]。反射面的二次非
