折轴三反射光学系统装调技术:计算机辅助方法研究

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"这篇论文研究了折轴三反射光学系统的计算机辅助装调技术,通过建立失调量与像差关系的数学模型,运用Zemax软件进行失调仿真,分析处理数据以求得灵敏度矩阵,并探讨了初级像差与装调参数的对应关系。论文最后提出了共轴三反射光学系统的装调方案,并通过仿真验证了方案的可行性。" 在光学系统的设计与调试过程中,折轴三反射光学系统是一种常见的复杂光学结构,它由主镜、次镜和三镜组成,能够实现高分辨率和大视场的成像效果。本文主要关注的是这种系统在计算机辅助装调(CAOS, Computer-Aided Optical System Alignment)中的技术研究。首先,作者构建了一个数学模型,用于描述装调过程中的失调量与系统像差之间的关系。这个模型是调试工作的基础,因为它帮助理解不同组件的微小移动如何影响整体的成像质量。 Zemax是一款广泛使用的光学设计软件,它可以模拟光学系统的性能并预测像差。在本研究中,Zemax被用来仿真折轴三反射光学系统的失调状态,从而获取失调数据。通过对这些数据的分析和处理,研究人员得到了次镜和三镜的灵敏度矩阵。灵敏度矩阵提供了关于各个镜片微调对其像差影响的定量信息,对于优化装调策略至关重要。 论文还深入讨论了各种初级像差(如球差、慧差、像散等)与装调参数之间的对应关系,这有助于识别和纠正特定像差的主要影响因素。此外,作者对系统的失调特性进行了分析,以揭示其潜在的敏感性和稳定性问题。 基于以上的理论分析和数据,作者提出了一个共轴三反射光学系统的具体装调方案。为了验证这个方案的可行性,他们在Zemax中人为引入了不同的失调量,然后运用已建立的计算机辅助装调数学模型计算出失调量的大小和方向。根据计算结果进行调整后,仿真结果与实际装调结果相吻合,证实了该方案的有效性。 关键词:三反射系统、计算机辅助装调、失调量 这篇论文的工作对于提升折轴三反射光学系统的装调效率和精度具有重要意义,对于实际的光学系统设计和调试工作提供了有力的工具和理论指导。通过这样的计算机辅助方法,可以减少手动调试的复杂性和时间,同时提高光学系统的成像质量和稳定性。