超大口径四反射镜光学系统设计

发布时间：2017-06-11 17:10

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【摘要】： 超大口径长焦距反射式光学系统可以获得更高分辨率的图像，是空间遥感系统的发展方向。但是，现有的光学系统多采用复杂非球面镜做主镜，其制造难度大、成本高、装调困难，不容易做大口径。因此，降低超大口径主镜的加工难度就成为迫切需要解决的问题。 本文提出了一种四反射镜光学系统设计思想，主镜采用较易加工的球面镜或抛物面镜，大大降低了制造技术难度。文中阐述了四反射镜系统校正像差的原理，利用出瞳附近的四镜校正位于入瞳处的主镜引起的像差，减轻了主镜的消像差负担，使较易加工的球面反射镜和抛物面反射镜作主镜成为可能。同时，以初级像差理论为基础，使用P-W法计算得到初级球差、初级慧差、初级像散、初级场曲和初级畸变的计算公式，并选取适宜的结构参数，得出四种四反射镜光学系统初始结构。并借助ZEMAX光学设计软件，优化得到四种超大口径长焦距光学系统设计方案，并分别从视场、结构、遮拦情况、成像质量以及实现难度等方面进行评价分析。最后探讨了反射光学系统公差制定方法，并利用ZEMAX软件的公差分析功能，以方案一中所设计的系统为例，对超大口径四反射镜光学系统进行公差分析，得到了比较满意的结果。
【关键词】：光学设计 四反射镜系统 超大口径 长焦距 像差校正 公差分析
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH751.1
【目录】：

• 中文提要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 引言7-8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.3 本文研究主要内容11-12
• 第二章 大口径反射光学系统基本类型及设计思想12-17
• 2.1 两反射镜光学系统12-13
• 2.2 三反射镜光学系统13-15
• 2.3 四反射镜光学系统设计思想15-17
• 第三章 超大口径四反射镜光学系统初始结构计算17-25
• 3.1 超大口径四反射镜系统结构17-18
• 3.2 四反射镜光学系统初级像差公式推导18-21
• 3.3 四反射镜光学系统初始结构计算21-25
• 第四章 超大口径四反射镜光学系统优化设计25-37
• 4.1 球面主镜光学系统设计25-31
• 4.1.1 四镜面与主镜面重合结构光学系统25-28
• 4.1.2 四镜面与主镜面不重合结构光学系统28-31
• 4.1.3 小结31
• 4.2 抛物面主镜光学系统设计31-36
• 4.2.1 四镜面与主镜面重合结构光学系统31-33
• 4.2.2 四镜面与主镜面不重合结构光学系统33-35
• 4.2.3 小结35-36
• 4.3 本章小结36-37
• 第五章 超大口径四反射镜光学系统公差制定与分析37-41
• 5.1 光学系统公差制定方法37
• 5.2 超大口径四反射镜系统公差分析37-41
• 第六章 总结与展望41-44
• 攻读硕士学位期间发表的论文44
• 攻读学位期间参加的学术会议44-45
• 致谢45-46
• 详细摘要46-48

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 段相永;斐索式稀疏孔径光学系统成像技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 李t，

本文编号：442075