摘要：本文对卡塞格林系统在焦平面上的衍射效应进行了分析，并采用有限元素光线追踪法对衍射效应进行了计算．据此，本文提出了以该衍射效应作为卡塞格林反射系统结构优化设计的目标函数，该方法具有直观和量化的优点．

摘要：阐述了离轴椭球面反射系统的设计方法，并提出改进设计的意见。

摘要：在现代军事侦察中,单一波段红外系统已不能满足全天候、高分辨率、抗干扰等要求。根据谐衍射光学基础理论,成功地将谐衍射光学元件应用到红外双波段反射系统中,使系统在两个波段内同时较好地完成了系统像差的校正,成像质量接近衍射极限,可满足更高要求的军事侦察。

摘要：目前,对于成像光谱仪系统的微型化,缺少有效方式来自动获得在固定体积范围内的良好设计起点。提出了一种微型反射式光谱成像仪初始结构的构建方法,建立体积与成像质量之间的联系,基于像差理论合理地缩小潜在结构的数量,求出在体积限制条件下包含色散元件的离轴初始结构,以为新型光谱仪提供准确的设计起始点,之后经过设计软件优化得到理想结果。基于此方法设计了一款在3 L体积限制下的离轴反射式成像光谱仪,设计结果表明:工作谱段为320~500 nm,在奈奎斯特频率(12 lp/mm)处各特征波长的调制传递函数优于0.8,系统弥散斑均方根小于10μm,光谱分辨率达到0.5 nm。整个设计系统的结构紧凑、分辨率高、成像质量好,为相关离轴反射结构设计提供了新思路和新方法。

摘要：为满足无遮拦三反射镜光学系统体积小、光学性能高的发展需求,提出了一种圆周式三反光学系统.以近轴矩阵法求解的共轴三反系统为初始结构,在保证各二次曲面反射镜的焦点依次衔接的条件下,将各元件适当地倾斜偏心使系统无遮拦,并使系统的光路折叠在三个反射镜所围成的区域内,减小了系统体积.使用子午面对称的Zernike多项式曲面校正系统像差,提高成像质量.设计的非致冷长波红外光学系统焦距为310mm,F数为1.55,视场为1.774°×1.331°.各视场的调制传递函数在Nyquist频率(20lp/mm)处均高于0.52.

摘要：从系统焦点不引出主镜背后的格里高利系统出发,偏瞳后在其一次像面处加球面反射场镜来校正畸变等像差,并采纳了折轴三反射系统的结构优点,设计出一种新型无遮拦三反射光学系统。分析了该种系统的设计步骤,设计了一个焦距为900 mm,视场为0.8°×0.8°,F数为9的光学系统,总长为330 mm,成像质量接近衍射极限,具有较小尺寸、较好的杂散光抑制能力等特点。该系统与其他三反射光学系统相比,最大的优点是非球面反射镜只用了两块,降低了成本和加工装调难度。

摘要：从共轴三反射系统的基本理论出发,通过偏瞳和偏视场相结合的方式设计了一个圆视场离轴三反射光学系统,全视场为5°,焦距f=5000mm。从像质评价结果可以看出,系统成像质量接近衍射极限,满足指标要求。在设计中考虑到了实际工程应用中的部分问题,可以为长焦距大视场航天相机系统设计提供参考。

摘要：为了将椭圆高斯光束整形为圆形平顶光束,设计了一种无中心遮拦反射式两镜整形系统。根据能量守恒思想,选择匀化洛伦兹函数作为出射光束平顶分布函数,建立了入射面和出射面之间的坐标变换关系;采用光程守恒原理和矢量形式的反射定律,推导了积分形式的整形系统两反射镜面形方程。利用数值解法计算出两反射镜的面形数据,经过光学设计软件仿真与系统参数分析,得到的圆形平顶光束在目标区域的照度均匀性大于95%。结果表明,这种整形系统可以明显提高椭圆高斯光束的平顶性,具有现实可行性。

摘要：对比反射系统中双反射系统和三反射系统各自的优缺点,提出一种新型的无遮拦两镜三反射光学系统。与现在常用的离轴三反射光学系统相比,该系统最大的优势是只用了两片非球面反射镜,减小了加工成本,降低了加工难度。分析了该种系统的具体设计步骤,设计了一个焦距为500mm、视场为1×0.1°、相对口径为F/5、系统筒长为125mm的光学系统,像元尺寸选取10。由系统MTF曲线和点列图可以看出,成像质量接近衍射极限,可以为目前航天相机光学系统设计提供参考。

摘要：与一般光学系统相比,航空遥感光学系统具有长焦距、大口径、宽波段等特点。因此,广泛使用反射式光学系统。常见的离轴三反系统已不能满足系统小型化、轻量化的要求。介绍了一种无中心遮拦的离轴四反射镜系统,由离轴三反系统改进而成,结构更加紧凑。带一次中间像面的离轴三反系统的中间像位于次镜和三镜之间,为了进一步折叠光路,在中间像面处加入球面反射场镜,从而成为离轴四反。分析了离轴四反的设计步骤,设计了一个焦距为1 200 mm,视场为0.8°×0.8,°相对孔径为F/6的光学系统,系统总长只有300 mm,并达到很好的光学性能,具有长焦距、小尺寸、良好的杂散光抑制能力等特点。