小型反射/折反射式望远镜的研究

论文摘要

非球面比球面在提高系统成像质量和简化系统结构等方面有着无比的优越性,在国防、空间科学及一些工业、民用领域中有着广泛的应用,如军事侦察、空间遥感观测、天文望远镜等。小型反射/折反射系统作为现代光学界及业余天文爱好者经常用到的一种光学系统,得到了迅速的发展。本文首先介绍反射/折反射式望远镜研究的意义和发展状况。第二章介绍两镜系统设计理论,并在此基础上分别分析和讨论了R-C系统、马克苏托夫-卡塞格林系统、施密特-卡塞格林系统、克雷索夫-卡塞格林系统、泛-卡塞格林系统的结构特点和设计方法。第三章根据应用指标要求,分别计算得到R-C系统、马克苏托夫-卡塞格林系统、施密特-卡塞格林系统、克雷索夫-卡塞格林系统、泛-卡塞格林系统的初始结构参数,并给出了优化设计方法、设计结果和像质评价。第四章针对F/3的凹双曲面镜的检验,根据球心前透镜补偿法、Offner补偿法及反射镜补偿法分别设计了三种不同的补偿器,给出了其相应的初始结构计算过程和像质评价结果,并分别对其进行公差分析。第五章采用一种新的应力变形法,对泛-卡塞格林系统中四次非球面校正板进行了加工和检验,并给出了泛-卡塞格林系统的检验结果。第六章总结本论文的工作,概述本论文的创新点和存在的不足之处,并对今后的研究提出展望。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 反射/折反射望远镜的发展状况与研究的必要性
• 1.2.1 研究必要性
• 1.2.2 发展状况
• 1.3 本论文研究的主要内容
• 第二章 反射/折反射系统设计原理
• 2.1 R-C 系统
• 2.2 MAKSUTOV-CASSEGRAIN 系统
• 2.3 SCHMIDT-CASSEGRAIN 系统
• 2.4 KLEVTSOV-CASSEGRAIN 系统
• 2.5 PAN-CASSEGRAIN 系统
• 2.6 本章小结
• 第三章 反射/折反射系统的设计
• 3.1 RITCHEY-CHRETIEN 系统
• 3.1.1 光学系统的优化设计
• 3.1.2 像质评价结果
• 3.2 MAKSUTOV-CASSEGRAIN 系统
• 3.2.1 三片式马卡系统的设计
• 3.2.2 两片式马卡系统的设计
• 3.3 SCHMIDT-CASSEGRAIN 系统
• 3.3.1 光学系统的优化设计
• 3.3.2 像质评价结果
• 3.4 KLEVTSOV-CASSEGRAIN 系统
• 3.4.1 光学系统的优化设计
• 3.4.2 像质评价结果
• 3.5 PAN-CASSEGRAIN 系统
• 3.5.1 光学系统的优化设计
• 3.5.2 像质评价结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 凹非球面镜检验补偿器的设计研究
• 4.1 几种常见的补偿器的设计方法
• 4.1.1 球心前透镜补偿法
• 4.1.2 Offner 补偿法
• 4.1.3 反射镜补偿法
• 4.2 F/3 凹双曲面镜检验补偿器的设计
• 4.2.1 基于球心前透镜补偿法的补偿器设计
• 4.2.2 基于Offner 补偿法的补偿器设计
• 4.2.3 基于反射镜补偿法的补偿器设计
• 4.3 公差分析
• 4.4 系统剩余波像差对像质的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 对非球面高次校正板的加工与检验
• 5.1 PAN-CASSEGRAIN 系统
• 5.1.1 系统设计结果
• 5.1.2 像质评价结果
• 5.2 待加工检验非球面校正板的特点
• 5.3 非球面高次校正板的抽真空加工方法
• 5.4 PAN-CASSEGRAIN 系统的检验结果
• 5.4.1 分辨率检验结果
• 5.4.2 干涉仪测试结果
• 5.4.3 传函仪测试结果
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文及参加的学术会议
• 致谢