离轴三反成像光谱仪光学系统设计

张庭成; 廖志波

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离轴三反成像光谱仪光学系统设计

张庭成, 廖志波

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张庭成, 廖志波. 离轴三反成像光谱仪光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1863-1865.

引用本文:

张庭成, 廖志波. 离轴三反成像光谱仪光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1863-1865.

Zhang Tingcheng, Liao Zhibo. Design of off-axis reflective optical system with 3 mirrors used in imaging spectrometers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1863-1865.

Citation:

Zhang Tingcheng, Liao Zhibo. Design of off-axis reflective optical system with 3 mirrors used in imaging spectrometers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1863-1865.

离轴三反成像光谱仪光学系统设计

1.
北京空间机电研究所,北京 100190

详细信息

作者简介:
张庭成（1982-），男，工程师，博士，主要从事成像光学系统设计方面的研究。Email：tczhang1217@gmail.com

中图分类号: O43

Design of off-axis reflective optical system with 3 mirrors used in imaging spectrometers

1.
Beijing Space Mechanics & Electronics Institute,Beijing 100190,China

摘要: 高质量的成像光谱仪光学系统必须具备大线视场、大相对口径、宽光谱成像、体积小、重量轻等优点，因此离轴全反射系统成为该领域的一个研究方向。介绍了一种基于赛德尔像差理论的大线视场、大相对口径离轴三反光学系统的设计方法。该方法通过对初级像差方程组进行约束优化，求得满足要求的初始结构参数，并在优化的过程中，不断地调整系统中各个镜子的偏心和倾斜，在保证成像质量地前提下，消除系统的遮拦。最后的设计结果表明了这种方法的有效性和可行性。
- 成像光谱仪 /
- 赛德尔像差理论 /
- 离轴三反光学系统 /
- 结构参数 /
- 无遮拦
Abstract: The high-qualified optical systems which are used in imaging spectrometers must have some advantages, such as large linear FOV, large relative aperture, wide-spectral imaging, light weighted, etc, which makes the off-axis all reflective optical systems an important research direction in this field. A method for the design of off-axial reflective 3-mirror optical system with large linear field of view(FOV) and large relative aperture was described in this paper. The method was based on the 3rd-order aberration theory. After the constrained optimization of a set of Seidel aberration coefficient functions, the designer could achieve the initial construction parameters of the optical system, i. e. the radii and separations of lenses. And during the designing process, decenters and tilts of mirrors were adjusted continuously to eliminate the obscurations under the premise of assurance of image quality. In the end, the design results were given, and the MTF curves prove the feasibility of this method.
- imaging spectrometer /
- Seidel aberration theory /
- off-axial reflective optical system /
- construction parameters /
- without obscuration

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离轴三反成像光谱仪光学系统设计

1. 北京空间机电研究所,北京 100190

作者简介:
张庭成（1982-），男，工程师，博士，主要从事成像光学系统设计方面的研究。Email：tczhang1217@gmail.com

收稿日期: 2012-11-17
修回日期: 2012-12-19
刊出日期: 2013-07-25

中图分类号: O43

关键词:

摘要: 高质量的成像光谱仪光学系统必须具备大线视场、大相对口径、宽光谱成像、体积小、重量轻等优点，因此离轴全反射系统成为该领域的一个研究方向。介绍了一种基于赛德尔像差理论的大线视场、大相对口径离轴三反光学系统的设计方法。该方法通过对初级像差方程组进行约束优化，求得满足要求的初始结构参数，并在优化的过程中，不断地调整系统中各个镜子的偏心和倾斜，在保证成像质量地前提下，消除系统的遮拦。最后的设计结果表明了这种方法的有效性和可行性。