消除畸变：长焦距TDICCD空间相机光学系统设计

"消畸变、长焦距相机光学系统设计" 本文主要探讨的是在空间光学技术背景下，如何设计一种能够有效消除畸变的长焦距相机光学系统，以适应TDICCD（时间延时积分电荷耦合器件）相机的需求。TDICCD技术在提升相机系统信噪比和简化光机结构方面具有显著优势，但其在推扫成像过程中，由于光学系统畸变导致的像移问题，可能使图像变得模糊。因此，设计一个能够减少或消除这种畸变的光学系统至关重要。 作者通过分析光学系统畸变对TDICCD推扫成像的影响，提出并研究了消除畸变的技术方法。具体来说，他们设计了一个工作波段在450~900纳米，焦距为6000毫米，F数为10的三反射消畸变光学系统。这个设计考虑了光学系统的视场角（1.6°），并确保在面中心遮拦率为0.06的情况下，Nyquist频率（50 lp/mm）处的调制传递函数（MTF）能超过0.50，从而达到衍射极限的成像质量。这样的设计满足了高分辨率TDICCD空间相机的严格要求，不仅能够提供清晰的图像，还能应对多光谱、立体成像和立体测绘等复杂应用场景，这些场景通常对光学系统畸变有极高的敏感度。 光学设计的关键在于平衡各项性能指标，例如畸变控制、焦距、视场角、MTF以及波段覆盖等。三反射光学系统的选择，旨在通过反射镜的组合来修正和消除像差，同时保持系统紧凑且高效。长焦距设计则意味着更远的距离成像能力，这对于空间应用尤其重要，因为它们往往需要在远离目标的位置获取清晰图像。 这篇研究展示了如何通过精心设计光学系统来解决TDICCD相机在推扫成像中的畸变问题，提供了一种适用于多种高精度空间观测任务的解决方案。这不仅对于提高空间相机的性能具有重要意义，也为未来光学系统设计提供了理论依据和技术参考。