摘要：ZEMAX和CODE V等光学设计软件,虽然有很强的优化功能,但如果想得到好的设计结果,初始解的选择至关重要。求初始解的普遍做法是,将已有的光学系统或其中某一个组元拿来进行缩放。这种办法带有盲目性。另一种方法就是利用高斯光学和三级像差理论求变焦距物镜的初始解。这一方法有助于创新设计,但却很少被应用。本文介绍了作者在运用这一方法过程中产生的观点、理念、经验和成果。本文通过一个十倍变焦距物镜设计实例,详细介绍了求初始解的过程,为了验证该初始解的效果,还用ZEMAX进行了像差优化。为了增加说服力,设计过程的每一步,都给出了具体的数据,包括经ZEMAX优化得到的最后结果。

摘要：为了实现对大口径高次非球面镜的面形精度检测,本文针对一个内径572 mm、外径800 mm的半环形凹高次非球面反射镜,进行补偿检测系统设计和轻量化分析。基于三级像差理论,采用双透镜与单反射面的结构对非球面反射镜进行补偿检测,得到均方根(RMS)值为0.0037λ(λ=632.8 nm)的补偿检测系统。采用三角形孔对高次非球面镜进行轻量化,轻量化后镜体质量小于30 kg,轻量化率为32.7%。结合机械支撑结构,对高次非球面镜与支撑结构在自身重力作用下进行有限元分析。当光轴与重力方向平行时,RMS值为0.012λ。当光轴与重力方向垂直时,RMS值为0.013λ,镜体所受最大应力为1.308×10^(5)Pa,机械支撑结构所受最大应力为1.381×10^(5)Pa,非球面镜和支撑结构所受应力都小于各自材料的极限应力。

摘要：大口径高次非球面的加工检测是光学制造的难题之一。结合一个有效通光口径为900mm、顶点曲率半径为2580mm的高次非球面凹反射镜,推导出高次非球面的球差系数。基于三级像差理论,对高次非球面的法线像差进行补偿,求解了补偿系统的初始结构。设计了基于球面波和平面波的补偿系统,并对高次非球面凹反射镜进行研磨处理,经四维(4D)干涉仪检测得到其面型精度为0.022λ,满足实际测量要求。

摘要：根据三级像差理论,提出了单片物镜与单片目镜的像差共轭的扩束器设计方法,设计了带有非球面的两片式扩束系统,从设计的结果看出,整个系统的像差被很好地校正．为解决1．064μm不可见波长扩束系统发散角测试问题,提出了利用线列CCD和示波器结合检验光束发散角的方法,此检验方法简便,容易实现,检测精度高。

摘要：高次凸非球面镜是光学系统中至关重要的元件,通常作为次镜来补偿光学系统的轴外像差,但其检验方法一直是一大难点。基于背向零位检测方法,提出利用三透镜与单折射面组合的形式来补偿高次非球面的法线像差。首先选取高次非球面的二次比较面来简化计算,基于三级像差理论求解系统的初始结构,对高次非球面的法线像差进行补偿,使用ZEMAX软件仿真与优化后,设计结果完全满足要求。随后结合一块有效通光口径为170 mm、顶点曲率半径为266.8 mm的高次凸非球面反射镜,测得镜面的面形精度均方根为0.019λ(λ=632.8 nm),满足实际检测要求,验证了所提设计方法的可行性。此方法为大口径高次凸非球面的检验提供了一个新的思路。

摘要：介绍了用于设计栅条的光线追迹和三级像差理论,用MATLAB软件设计Ronchi栅条并给出了计算绘图的流程图。输入参数包括:大抛物面镜顶点曲率半径,点光源到光栅的距离等。得到包括偶数与奇数的不同数量的Ronchi栅条。结果表明:此方法可以准确快速的得到横向像差,为Ronchi光栅的设计提供了一种新方法。所设计的线条的绘制质量高,具有线条边缘清晰,光滑等优点。

摘要：TH703 2005010033 双透镜无光焦度校正板和单一反射镜的研究=Study of an optical system with a two-lens null corrector and a single reflector[刊,中]／何宗平(同济大学非球面光学实验室．上海(200433)),赵文才…∥光子学报．-2004,33(3)．- 346-349 对双透镜无光焦度校正板和单一反射镜组成的光学系统进行了研究,利用三级像差理论分析了消像差条件, 并得出了一组被证明是正确的公式。