易于多面共体加工的自由曲面离轴三反系统设计

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作者：周丽军，杨通，高丽娜，程德文，王涌天
来源：光学学报，发表时间：： 2023-01-05

周丽军

易于多面共体加工的自由曲面离轴三反系统设计

摘 要 ：将自由曲面离轴反射系统的曲面加工在同一个基底上，实现多面共体制造，可以有效降低装调难度，提升系统的稳定性。本文提出一种有柱形轮廓的多面共体自由曲面离轴三反成像系统的设计方法。基于共焦离轴二次曲面实时生成满足离轴共体系统结构与初阶参数要求的初始结构；提出一种基于曲面采样点位置约束的自由曲面优化方法，控制系统的整体外轮廓的形状与大小，使系统的曲面易于实现共体加工；基于光线追迹信息控制系统的焦距、并抑制光线遮拦与光瞳像差；采用 Q2D 多项式自由曲面进行系统优化，降低曲面检测难度。最终设计了一款高像质、低畸变、易于共体加工的自由曲面离轴三反热成像系统，并根据自由曲面面形特点对该系统进行了公差分析。

关键词 ：应用光学；自由曲面；多面共体；离轴三反；初始结构

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