基于波前变换的自由曲面系统初始结构设计

唐鸿洋; 廖胜; 廖志远

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.005

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基于波前变换的自由曲面系统初始结构设计

光学器件与系统设计 | 更新时间：2025-09-01

- 基于波前变换的自由曲面系统初始结构设计
- Initial structure design of freeform surface system based on wavefront transformation
- 光学技术 2023年49卷第3期页码：276-280
- 作者机构：
  
  1. 1:中国科学院光电技术研究所
  2. 2:中国科学院大学
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  高技术重点专项(H8634001AA0405-2-01)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.005
  中图分类号： O439;TP391.41
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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唐鸿洋, 廖胜, 廖志远. 基于波前变换的自由曲面系统初始结构设计[J]. 光学技术, 2023,49(3):276-280.

Initial structure design of freeform surface system based on wavefront transformation[J]. 2023, 49(3): 276-280.
唐鸿洋, 廖胜, 廖志远. 基于波前变换的自由曲面系统初始结构设计[J]. 光学技术, 2023,49(3):276-280. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.005.

Initial structure design of freeform surface system based on wavefront transformation[J]. 2023, 49(3): 276-280. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.005.

摘要

自由曲面具有良好的像差矫正能力，但没有足够的初始结构供设计者参考，因此研究自由曲面初始结构的设计方法是有意义的.通常初始结构设计方法为大量点和光线的追迹或数值求解微分方程组，运算量大且复杂。文章从光学系统对光波变换的角度出发，推导自由曲面解析表达式，并设计一款工作波段较宽，相对口径较大的离轴红外光学系统，工作波段3～12μm

焦距300mm

F/2.5

视场角2.04°×2.56°

像质接近衍射极限且100%冷光阑效率，全视场波像差RMS值平均为0.059λ@3.67μm.

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基于波前变换的自由曲面系统初始结构设计

Initial structure design of freeform surface system based on wavefront transformation

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.005

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