椭球形整流罩光学系统设计：折反射与像差校正

"新型折反射式椭球形整流罩光学系统的设计" 本文介绍了一种新的光学系统设计方法，特别适用于非旋转对称且包含折反射元件的光学系统。该方法基于Wasserman-Wolf曲面设计理论，可以有效地应用于椭球形整流罩光学系统。这种设计方法的独特之处在于它利用最小二乘拟合技术来优化初始结构，确保在整个扫描视场内都能实现像差校正，从而避免了传统方法中仅针对零视场计算初始参数导致的扩展至全视场时系统评价函数不易收敛的问题。 在设计过程中，作者还深入研究了平面对称的矢量像差理论，探讨了平面对称反射镜在不同扫描视场中的像差特性。通过调整反射镜的倾斜角度，可以实现在扫描过程中动态补偿像差，这为实现高性能的光学系统提供了新的思路。具体地，设计出了一套工作在中波红外波段的椭球形整流罩光学系统，其调制传递函数（MTF）在所有扫描视场内都非常接近衍射极限，意味着系统的成像质量极高。 Wasserman-Wolf曲面设计方法的应用为非对称光学系统的设计带来了创新，不仅减小了系统结构的尺寸，还提高了设计的灵活性和实用性。平面对称的矢量像差理论则为理解和改善系统性能提供了理论基础。这种结合了理论创新和实际应用的设计方案，对于未来折反射式光学系统尤其是整流罩光学系统的设计具有重要的参考价值。 关键词：光学设计、折反射红外系统、Wasserman-Wolf曲面、椭球形整流罩、平面对称的矢量像差理论。 总结起来，本文的研究成果对提升光学系统的设计效率和性能具有显著的贡献，特别是在非对称光学系统和整流罩光学系统领域，为未来的红外光学系统设计提供了新的工具和理论支持。