衍/折射光学系统消二级光谱的研究

摘要

研究了成像光谱仪光学系统在宽光谱(光谱波段420.0～900.0nm)、长焦距(450mm)、大口径(D=100mm,F/4.5)、大视场(2ω=3.0°)条件下,采用衍/折光学系统取得高质量图像的可能性。研究了衍/折射物镜消二级光谱方法、步骤,推导了三片型衍/折射光学系统消二级光谱的焦距分配公式。设计了复消色差系统,其中2种为采用含有二元光学元件的衍/折射系统,一种全部采用玻璃设计,并进行了对比。首次采用P-W-C法求解衍/折射薄透镜系统的初级像差方程。采用3个镜片组合,设计了衍/折混合光学系统,第1片和第3片为普通玻璃制成的透镜,第2片为二元光学透镜(BOL)。二元光学透镜结构参数为:台阶数为8,环带数为60,最小线宽52.1μm。设计的物镜在0.6孔径处三条色球差曲线都定于一点,在0.8～0.9孔径处的效果也很好;各波长的轴上(0孔径)近轴焦点最大内距为0.25mm;频率为301p/mm时系统的光学传递函数在0.5°视场角以下接近衍射极限,边视场角的传递函数系数接近0.7。

目录

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摘要

第一章 研究现状及背景

第二章 衍/折混合光学系统的像差

第三章 衍/折混合光学系统的设计

第四章 环境气压及温度对衍/折混合光学系统的影响

第五章 二元光学器件的加工与检测

第六章 结论与展望

致谢

读博士期间发表的论文