基于微分方程方法的离轴四反光学系统设计

随着航空航天遥感相机的分辨率及视场要求的不断提高,离轴四反光学系统受到越来越多的关注。而传统设计方法在离轴系统方面逐渐显示出局限性,因此引入了一种新型的设计方法—微分方程设计方法。首先介绍了微分方程设计方法的原理及设计思路,并加入焦距约束因素,创新性地提出同轴四反光学系统模型;并根据微分方程方法设计了一款焦距为100 mm、弧矢方向视场角为40°,子午方向视场角为10°的大视场离轴四反射镜光学系统,该系统在50 lp/mm处的调制传递函数(MTF)均在0.606以上。经过实验验证,与传统的设计方法相比,微分方程设计方法不但计算简洁、有效,而且在离轴系统的结构参数计算及面型计算方面有广泛的应用前景。