基于自由曲面的紧凑型离轴三反无焦系统设计

作     者：闫钧华 胡子佳 朱德燕 陈阳 张寅 俞立谦 YAN Junhua;HU Zijia;ZHU Deyan;CHEN Yang;ZHANG Yin;YU Liqian

作者机构：南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室南京211106 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(No.62105145) 南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室开放课题(No.NJ2020021-7) 中央高校基本科研业务费(Nos.NJ2020021,NT2020022) 五〇二所空间光电测量与感知实验室开放基金(No.LabSOMP-2020-04) 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2022年第51卷第5期

页      码：289-299页

摘      要：为了满足空间光学系统结构紧凑、尺寸小型化和高分辨率的要求,提出了一种紧凑型离轴三反无焦系统初始结构的设计方法,应用Zernike多项式自由曲面对初始结构进行优化,分别完成了红外波段φ600 mm包络、入瞳口径为350 mm、压缩比为7倍的光阑离轴和视场离轴三反无焦光学系统的设计。设计结果表明两种光学系统各视场波像差均小于0.1λ(λ=3.7μm)。公差分析表明光阑离轴三反无焦系统波像差小于0.08λ的概率达到90%以上,视场离轴三反无焦系统波像差小于0.07λ的概率达到90%以上,说明了设计的有效性。同时将光阑离轴和视场离轴两种方式的光学系统进行对比,视场离轴三反无焦系统可以使结构更紧凑,波像差更小,分辨率更高。本文提出的无焦系统初始结构的设计方法满足结构紧凑、高分辨率的实际应用需求。

主 题 词：光学设计 无焦系统 离轴三反 自由曲面 公差分析 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20225105.0511002

馆 藏 号：203112234...