基于Wassermann-Wolf方程的离轴三反光学系统设计

作者：徐奉刚; 黄玮; **飞

来源：光学学报, 2016, 36(12): 238-243.

• 光学设计
• 离轴三反
• Wassermann-Wolf方程
• 矩形视场

为了克服传统三反射系统设计中初始结构求解复杂、使用非球面时收敛缓慢的问题,提出了基于Wassermann-Wolf微分方程的离轴三反光学系统设计方法。根据反射定律和正弦条件,推导了一组用于求解同轴三反初始结构的Wassermann-Wolf微分方程。通过多项式拟合Wassermann-Wolf曲面,获得了像质良好的同轴三反初始结构。实现了长焦距(1200mm)、大视场(18°×4°)、大相对孔径(F数为4)的离轴三反光学系统设计。系统各个视场的调制传递函数在50lp/mm处均大于0.5。结果表明,Wassermann-Wolf微分方程设计方法简单有效、收敛快,可以为三反射光学系统提供很好的设计起点。此外,系统的主镜为二次曲面,次镜和三镜为非球面,3个反射镜均无偏心和倾斜,有效降低了制造成本和装调难度。

• 单位
  中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 应用光学国家重点实验室; 中国科学院大学