大视场像方远心离轴三反射镜光学系统策画 刘军.pdf

激光与光电子学进展 51, 122203(2014) Laser Optoelectronics Progress ©2014《中国激光》杂志社 大视场像方远心离轴三反射镜光学系统设计 1,2 1 1 1,2 刘 军 黄 玮 许伟才 徐明飞 1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033 2 中国科学院大学,北京 100049 摘要 基于三反射镜的三级相差理论，通过自定义优化函数，并使用遗传算法寻找合适的三反射镜光学系统的初始 结构参数，利用光学设计软件ZEMAX对初始结构进一步离轴优化，设计出了视场角为18°×0.6°，焦距为1700mm，入 瞳直径为200m的像方远心离轴三反射镜光学系统。该光学系统无中心遮拦，成像质量接近衍射极限，适用于空间 遥感领域。 关键词 光学设计;三反射镜光学系统;大视场;空间光学 中图分类号 O436 文献标识码 A doi: 10.3788/LOP51.122203 OpticalDesignoftheOff-AxisThree-MirrorReflective TelecentricSystemwithWideFieldofView 1,2 1 1 1,2 LiuJun HuangWei XuWeicai XuMingfei 1ChanghunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhsics,ChineseAcademyofSciences, Changchun,Jilin 130033,China 2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing 100049,China Abstract Based on the third order aberration theory, a merit function is established, genetic algorithm is employed to find the initial structure parameters with minimum merit function then the initial structure is loaded to ZEMAX for further optimization. A telecentric three-mirror reflective system with effective focal lengthof1700mm,entrancepupildiameterof200mmandfieldofviewof18°×0.6°isdesignedbymakingthey- fieldoffaxis.Theperformanceofthesystemisclosetothediffractionlimitanditisunobstructedandsuitfor thefieldofspaceopticalremote. Keywords opticaldesign;three-mirrorreflectivesystem;widefieldofview;spaceoptics OCIScodes 220.1010;220.4830;280.4788 1 引 言 空间遥感是指遥感卫星从大气以外的空间对地球进行观测，无论在军事还是民用领域都扮演非常重要 的角色，遥感卫星的轨道高度通常在80km以上。目前遥感的主要方式仍是通过光学相机对地观测，由于投