基于自由曲面的大视场离轴反射光学系统设计

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基于自由曲面的大视场离轴反射光学系统设计

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来源：光学学报，发表时间：2019-12-31
作者：操超 ，廖胜 ，廖志远 *，白瑜 ，陈炳旭 ，范真节
单位：中国科学院光电技术研究所；中国科学院大学；长春理工大学光电工程学院

摘要：大视场离轴反射光学系统可以获取更加丰富的信息资源，是未来空间光学系统的发展趋势。自由曲面在离轴反射光学系统中的应用可以增系统视场，但大视场自由曲面离轴反射光学系统由于初始结构较少，优化过程复杂等因素导致设计难度大。本文提出了一种大视场自由曲面离轴反射光学系统设计方法，首先基于矢量像差理论与费马原理直接获得成像质量较好的无遮拦自由曲面初始系统，再经过简单优化后即可得到最终的大视场自由曲面光学系统，该方法可以降低大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计难度。设计了一个大视场自由曲面离轴三反光学系统，光学系统视场为 30°×3°，F 数为 2，验证了该方法的有效性。
  
关键词：光学设计；离轴反射系统；自由曲面；大视场；