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《长焦距空间三反光学系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、光学精密工程第卷第期年月〔万!∀甩文章编号一以体兜!∀体以长焦距空间三反光学系统的设计常军’,翁志成“,姜会林‘,丛小杰长春光学精密机械学院,吉林长春叭,的中科院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春长焦距、小体积是。摘要空间光学系统设计研究的热点本文在三镜反射光学系统的几何光学理论基础上,尝试性进行了小尺寸、大视场、长焦距全反射系统的设计。本文所研究的光学系统三个反射而都是二次曲面,并给出了视场可达到,,,焦距为的两
2、种设计结果最后对两种设计结果进行了比较得出。、。了相应的结论对实现长焦距小体积的可行性进行了初步的探讨关镇词长焦距光学系统光学设计全反射中圈分类号文献标识码,三镜对次镜的遮栏比仍为第三镜的口径刀引言‘,,,‘,忆乙为次镜的放大率,,,、进人年代后在空间对地遥感领域中无为第三镜的放大率。分别’。、论是军事还是民用领域对它的要求都越来越高为主镜与次镜次镜与第三镜的间隔和’分当工作轨道高度和探测器尺寸一定时,增大焦距,为各镜对应的物方和象方折射率’为系统的总。,可以提高对
3、地面像元的分辨率但是焦距增大。,焦距利用高斯光学理论可得到系统结构参数,,时系统尺寸也将随着增大体积大对航空和航天的有关公式为。,,产品非常不利因此如何增大焦距同时又在保蔽,证成像质量的条件下尽量减小体积是目前空间光矛。,学研究的热点在大孔径光学系统中折射系统蔺万硕二丽需采用特殊光学材料或复杂的结构来消二级光,,〔‘而反射系统不产生色差孔径可以做的较谱乙万杯,,,亡大宜于轻量化在抗热性能方面有较强的优势,而且通过使用非球面来校正像差,可以使结构简找括胃,。单像质优良因此目前已有学者在这方面做了。,不少工作〔川本文基于几何光学理论的基础上些黯坦尝试设计了焦
4、距为的两种形式长焦距三反,,,系统视场都可达到筒长较短并对这两种系。统进行了比较喊‘找性一卜曰,尸尸一一一日一三斗催乏一一一尸尸竺三三二公式推导土一二燕二习,一矛三反镜光学系统的初始结构图如图,二所示、、一刁产假设分别为个非球面的二次曲面系一卜二‘二纽一,一飞一和·,一,’,数,二乙、为次镜对主镜的遮栏睁日,‘,、卜油‘一一比为主镜的焦距,为主镜和次镜的口径一匀’,入瞳与主镜重合乙乙,二为第、一
5、晰一一一刀朋修订日期以」收稿日期狈以困家自然科学墓金项目资助甚金项目光学精密工程期,将上述参数代人反记像差系数公式可得初级、、、。像差系数乓乌忘的表达式,当三个反射镜都二次曲面时系统有个变,,,量三个半径两个间隔三个二次非球面系数匕卜芝占落‘哟二满足厂总焦距和校正初级像差后,剩余的变量可以用来满足中心遮拦、工作距等外形尺寸约束要,。求可有多组解其中成中间像的充分条件是,,或对于同轴三反系统来说为了减仅一一,一一小次,、脚
6、陀伴镜遮拦对成像质量的影响的取值不应太。大阿,一设计举例、一一现设计一个焦距以幻相对孔径了口匕、。二视场角的三反系统,,,,根据参数的值通过反复,,,计算取,二可得到初始结构参数用山朋户尽雌山,一引刃一一一一双一一《妈峙一,从中可以看出主镜和第三镜为椭球面次镜、,,卜
7、《洲】卜·为双曲面孔径光栏和主镜重合中间像成在主镜以〕以〕卜卜‘,卜傅聋洲〕。,,·卜爪弃卫欲糯品留思七与次镜中间为了减小中心遮拦缩短空间尺寸,”‘阵明现在中间像点位置加块反射镜,将系统进行折转,,,,,形成三镜消像散系统系统如图所示‘卜石一飞。的n岌峪,‘气J,l飞愁{l0l0.025.00}.一』t()《M)5SPalialfreqt
