光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2015年
7期
1957-1964
,共8页
赵星%郑义%张赞%张娟%王灵杰%伍雁雄
趙星%鄭義%張讚%張娟%王靈傑%伍雁雄
조성%정의%장찬%장연%왕령걸%오안웅
光学自由曲面%面形拟合%面形斜率%高斯径向基%Zernike多项式
光學自由麯麵%麵形擬閤%麵形斜率%高斯徑嚮基%Zernike多項式
광학자유곡면%면형의합%면형사솔%고사경향기%Zernike다항식
freeform optical surface%surface fitting%surface slope%Gaussian radial basis function%Zernike polynomial
对光学自由曲面设计的关键问题——光学自由曲面的表征模型进行了研究.在传统高斯径向基模型的基础上,通过改善基函数的分布特性以及基于面形斜率调整基函数的形状因子,建立了基于面形斜率的高斯径向基表征模型.利用建立的模型、传统径向基模型和Zernike多项式模型拟合了不同类型的自由曲面,并进行了分析比较.结果证实了文中提出的模型较传统径向基模型的面形拟合精度提高了l～2个数量级,具有较强的面形表征能力.应用该模型进行了离轴三反系统的设计,结果显示设计的三反系统的全视场平均调制传递函数(MTF)达到80％以上.与传统面形表征模型相比,该模型的应用提高了系统的像差平衡能力,改善了系统的成像质量.综合分析表明,该模型适用于表征具有显著非对称性的、面形矢高带有显著局域性变化的自由曲面,有望应用于具有大离轴量和大视场的光学系统设计中.
對光學自由麯麵設計的關鍵問題——光學自由麯麵的錶徵模型進行瞭研究.在傳統高斯徑嚮基模型的基礎上,通過改善基函數的分佈特性以及基于麵形斜率調整基函數的形狀因子,建立瞭基于麵形斜率的高斯徑嚮基錶徵模型.利用建立的模型、傳統徑嚮基模型和Zernike多項式模型擬閤瞭不同類型的自由麯麵,併進行瞭分析比較.結果證實瞭文中提齣的模型較傳統徑嚮基模型的麵形擬閤精度提高瞭l～2箇數量級,具有較彊的麵形錶徵能力.應用該模型進行瞭離軸三反繫統的設計,結果顯示設計的三反繫統的全視場平均調製傳遞函數(MTF)達到80％以上.與傳統麵形錶徵模型相比,該模型的應用提高瞭繫統的像差平衡能力,改善瞭繫統的成像質量.綜閤分析錶明,該模型適用于錶徵具有顯著非對稱性的、麵形矢高帶有顯著跼域性變化的自由麯麵,有望應用于具有大離軸量和大視場的光學繫統設計中.
대광학자유곡면설계적관건문제——광학자유곡면적표정모형진행료연구.재전통고사경향기모형적기출상,통과개선기함수적분포특성이급기우면형사솔조정기함수적형상인자,건립료기우면형사솔적고사경향기표정모형.이용건립적모형、전통경향기모형화Zernike다항식모형의합료불동류형적자유곡면,병진행료분석비교.결과증실료문중제출적모형교전통경향기모형적면형의합정도제고료l～2개수량급,구유교강적면형표정능력.응용해모형진행료리축삼반계통적설계,결과현시설계적삼반계통적전시장평균조제전체함수(MTF)체도80％이상.여전통면형표정모형상비,해모형적응용제고료계통적상차평형능력,개선료계통적성상질량.종합분석표명,해모형괄용우표정구유현저비대칭성적、면형시고대유현저국역성변화적자유곡면,유망응용우구유대리축량화대시장적광학계통설계중.
