Off-Axis Drei-Spiegel-optisches System

Die Off-AchseDas optische Drei-Spiegel-System ist ein fortschritt liches optisches Design, das durch die Kombination von drei Spiegeln eine hoch auflösende und Weitfeld-Bildgebung erreicht. Dieses System hat breite Anwendungen in Bereichen wie astronomische Beobachtung, militärische Aufklärung und wissenschaft liche Experimente.

Das außer achsige optische Drei spiegel system besteht typischer weise aus drei Hauptspiegeln: dem Primär spiegel (M1), dem Sekundär spiegel (M2) und dem Tertiär spiegel (M3). Die Kombination dieser Spiegel bildet den optischen Weg des Systems, und durch sorgfältiges Design kann eine hohe optische Leistung erreicht werden.

DieOff-axisDrei-Spiegel-optisches System hat die folgenden bemerkens werten Merkmale:

Ungebauter Entwurf:Das Off-Axis-Design vermeidet die Verstopfung des zentralen Teils des optischen Systems und erhöht dadurch den Licht durchsatz des Systems. Aus Sicht der Fourier-Optik verhindert das Fehlen einer zentralen Behinderung auch, dass die Kurve der Modulation übertragungs funktion (MTF) bei mittleren Frequenzen abfällt, was zur Verbesserung der Bildqualität und der Zieler kennung empfindlichkeit beiträgt.

Hohe Auflösung und breites Sichtfeld:Wenn alle drei Oberflächen asphärische oder sogar Freiform flächen sind, ermöglichen die zahlreichen verfügbaren Variablen ein präzises optisches Design. Das Off-Achsen-Drei-Spiegel-System kann gleichzeitig eine hoch auflösende und Weitfeld-Bildgebung erzielen und eignet sich so für Anwendungen, die eine großflächige Beobachtung erfordern. insbesondere bei der Gestaltung von Push-Besen-Kameras für die Ferner kundung. Es ist wichtig zu beachten, dass das Sichtfeld des ausserachsigen optischen Drei spiegel systems häufig versetzt ist und keine Rotations symmetrie aufweist, was manchmal durch das Anwendungs szenario einges chränkt werden kann.

Wellenlänge und ökologische Vielseitigkeit:Als rein reflektieren des optisches System erzeugt es keine chromatische Aberration, wodurch das off-axis tische Drei spiegels ystem für Mehrwellenlängen-Detektion systeme oder zweifarbige Detektoren gut geeignet ist. Zusätzlich korrigiert die Atherm isierung im Wesentlichen die Defokus des optischen Systems unter verschiedenen Umgebungs bedingungen. Wenn das optische System mit drei Spiegeln dasselbe Material wie die Struktur komponenten für das Substrat verwendet, dehnt sich das System proportional mit Temperatur änderungen aus und zieht sich zusammen, wodurch eine thermische Aberration vermieden wird, was ein wesentlicher Vorteil ist.

Flexibles strukturelles Design:Das Off-Axis-Design bietet dem optischen System mehr Freiheit und ermöglicht Anpassungen und Optimierungen basierend auf unterschied lichen Anwendungs anforderungen. Diese strukturelle Design flexibilität stellt jedoch auch das Design des optischen Systems vor Herausforderungen. Eine aktuelle Grenz forschungs richtung ist die Kombination von optischem Systemdesign mit künstlicher Intelligenz, um die Vorarbeiten so weit wie möglich zu vereinfachen.

Struktur formen und optische Leistung

Die vier Arten von Struktur formen werden haupt sächlich anhand der Faltung richtung der Spiegel und der relativen Positionen der Spiegel mit den folgenden Merkmalen unterschieden:

Tier 1 Design:Hat das größte Potenzial für die Korrektur der Freiform oberfläche. In dieser Entwurfs form werden die relativen Positionen und Winkel zwischen den Spiegeln sorgfältig entworfen, um anfängliche Aberrationen weitgehend zu minimieren.

Tier 2 Design:Hat ein gewisses Korrektur potential, ist aber durch das Volumen begrenzt. Im Vergleich zum Tier 1-Design macht das Tier 2-Design einige Kompromisse bei bestimmten geometrischen Parametern, was zu einer etwas geringeren Leistung führt.

Tier 3 Design:Begrenztes Korrektur potential. Dieses Design weist signifikante anfängliche Aberrationen auf, und selbst bei der Korrektur der Freiform oberfläche ist die endgültige Leistung nicht ideal.

Tier 4 Design:Minimales Korrektur potential. Dieses Design weist große anfängliche Aberrationen auf, und der Effekt nach der Korrektur der Freiform oberfläche ist immer noch schlecht, was es schwierig macht, die Anforderungen an die Hoch leistungs abbildung zu erfüllen.