與傳統(tǒng)折射光學(xué)系統(tǒng)相比,離軸反射光學(xué)系統(tǒng)具有小體積、輕量化和無色差等特點,因此被廣泛應(yīng)用于望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)和空間觀測系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著目前自由曲面的廣泛應(yīng)用,首先分析了離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)確定方法,然后在系統(tǒng)的主反射鏡設(shè)計中引入Zernike邊緣矢高形式的自由曲面,最終設(shè)計了一款有效焦距為700 mm,視場角為10°,F/#為4.5,系統(tǒng)總長為597.58 mm的離軸三反光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在71.4 lp/mm處各視場的調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）值均大于0.28,畸變均小于0.1%,結(jié)果表明,該系統(tǒng)在有效視場內(nèi)成像質(zhì)量較好。該系統(tǒng)的設(shè)計方法對類似的離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計具有一定的參考價值。 

【文章來源】：光電技術(shù)應(yīng)用. 2020,35(02)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

同軸三反光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖及光路圖

結(jié)合上述優(yōu)化變量及相應(yīng)的操作數(shù)，應(yīng)用Zemax光學(xué)設(shè)計軟件，不斷反復(fù)優(yōu)化，并在每次優(yōu)化后，有針對性地對像差影響較大的光學(xué)面加大權(quán)重，進行優(yōu)化，最終得到的優(yōu)化設(shè)計后的離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)和光路圖見表2和圖2。其中次反射鏡的Zernike多項式系數(shù)項的系數(shù)值由表3給出。

調(diào)制傳遞函數(shù)MTF值越大，說明在該空間頻率處的明暗銳度越大，越能被清晰分辨，由優(yōu)化后的離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的MTF曲線圖（如圖3所示）。在奈奎斯特頻率71.4 lp/mm（由1 000 2a=1 000(2×7)計算得到）處時，全視場角的調(diào)制傳遞函數(shù)均大于0.28，表明該系統(tǒng)能夠滿足單個像素為7μm的CCD器件的成像要求；對于系統(tǒng)點列圖的彌散斑的均方根半徑（RMS）值應(yīng)該小于CCD器件的單個像素尺寸，從優(yōu)化后的離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的點列圖（如圖4所示）。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3473354