Year: 2025
Type: article
Abstract: 在传统的光学系统设计过程中，光学设计师更注重优化光学系统的性能，而没有考虑这些系统的竣工性能。为了降低对光学系统的公差要求，本文提出一种基于矢量像差理论的含自由曲面的反射式望远镜降敏设计方法。基于矢量像差理论的局部坐标近轴光线追迹方程，分析光瞳的坐标变换关系，并结合Zernike多项式的极坐标与直角坐标表达式，推导出Zernike自由曲面在一般偏心倾斜状态下的像差解析式。然后，基于该分析框架构建了光学系统的竣工性能评估模型。利用该模型分别设计了含自由曲面的离轴两反和离轴三反望远镜，并通过2 000 次蒙特卡罗实验分析了系统的装调敏感度。结果表明：经过约10 min的优化，离轴两反望远镜的波像差平均值减少了26%，离轴三反望远镜的波像差平均值减少了14%，有效验证了本文提出的降敏设计方法的有效性。
Source: Optics and Precision Engineering
Authors: Yang WANG, Shengbo PENG, Zhiyuan GU
Institution: Changchun University of Science and Technology
Language: English
Subfield: Biomedical Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W4412881273