自由曲面在离轴两反无焦系统优化设计中的应用

陈乾升; 张蓉竹

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.05.005

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

自由曲面在离轴两反无焦系统优化设计中的应用

光学器件与系统设计 | 更新时间：2025-09-01

- 自由曲面在离轴两反无焦系统优化设计中的应用
- Application of free-form surface in optimization design of off-axis two-mirror afocal system
- 光学技术 2024年50卷第5期页码：537-543
- 作者机构：
  
  1:四川大学电子信息学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中国工程物理研究院院长基金资助(YZJJZQ2022001)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.05.005
  中图分类号： TH74
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
移动端阅览
陈乾升, 张蓉竹. 自由曲面在离轴两反无焦系统优化设计中的应用[J]. 光学技术, 2024,50(5):537-543.

Application of free-form surface in optimization design of off-axis two-mirror afocal system[J]. 2024, 50(5): 537-543.
陈乾升, 张蓉竹. 自由曲面在离轴两反无焦系统优化设计中的应用[J]. 光学技术, 2024,50(5):537-543. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.05.005.

Application of free-form surface in optimization design of off-axis two-mirror afocal system[J]. 2024, 50(5): 537-543. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.05.005.

摘要

为了克服传统非球面在光学系统的结构设计中无法同时兼顾成像质量与系统体积要求的困难，使用自由曲面对一个离轴两反无焦系统进行优化。基于矢量像差理论，推导了当自由曲面在孔径光阑位置以及偏离孔径光阑两个不同位置时，系统的像差分布公式，并在此基础上有选择性引入Zernike项以平衡像差，具体讨论了不同类型像差的平衡参数选择。利用这一方法完成了一个小型化红外离轴两反无焦系统的设计，得到了一个入瞳直径为200mm

波段为2.4～3.0μm

放大倍率为5×

全视场角为0.4°

波前RMS最大值为0.0682λ(λ=2.7μm)

平均值为0.0291λ的优化结果。与传统二次曲面设计方案进行比较，波像差有了明显改善，且MTF在中低频有显著提升，全视场内接近衍射极限。

Abstract

关键词

Keywords

references

浏览量

118

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于Skew-Ray追迹法的均匀准直照明TIR透镜设计

基于Zernike多项式拟合的非球面点云数据自动调平

自由曲面光学元件待加工区域标记方法

渐进环焦自由曲面镜片设计

热环境下红外镜头面形变化对成像质量的影响