无遮拦三反射镜变形光学系统设计

摘要：

变形光学系统在X方向和Y方向有不同的焦距,物方视场的横纵比不再受探测器光接收面形状限制,可以在一个方向上扩大视场或提高目标分辨率而不影响另外一个方向.研究了无遮拦三反射镜变形光学系统的设计方法,利用Zernike像差分析方法分析变形系统的像差特点,使用具有双曲率的Biconic Zernike曲面作为反射面校正系统像差.设计了一个X方向焦距fx为100mm,Y方向焦距fy为150mm,F数为2,视场为3.3°×1.65°的致冷型中波红外光学系统.探测器的横纵比为4∶3,物方视场横纵比为2∶1.该系统全视场范围内的调制传递函数在奈奎斯特频率处(33 lp/mm)高于0.61.三个反射面及整个光学系统均关于YZ平面对称.设计结果表明,该系统能够改变物方视场的横纵比,增大了X方向的视场,结构紧凑,成像质量良好.

关键词：光学设计、变形系统、离轴三反、自由曲面

所属期刊栏目：34

分类号：TB133(工程基础科学)

资助基金：国家重大科技专项“高分专项”51-H34D01-8358-13/16

在线出版日期：2015-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：250-256