宽光谱长焦距物镜的复消色差设计.doc

()文章编号:10022158220090320419203Ξ宽光谱长焦距物镜的复消色差设计刘莹奇,龙夫年()哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心,哈尔滨150001摘要:介绍了以摄远型为初始结构的宽光谱长焦距折射式物镜的设计方法。对玻璃材料的选择进行了分析,并建立了能够分配三分离透镜组光焦度的复消色差方程组。通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化,,、焦距为400mm、?、相对孔径为1?4的设计实例。设计结果表明,二级光谱得到了很好的校正,像质优良。关键词:光学设计;宽光谱;复消色差;摄远型物镜中图分类号:O435文献标识码:AOpticaldesignofapochromaticobjectiveofwidespectralandlongfocalLIUYing2qi,LONGFu2nian()ResearchCenterforSpaceOpticalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,ChinaAbstract:,,,fo2callengthis400mm,?andrelativeapertureis1::opticaldesign;widespectral;apochromatic;telephotoobjective像。为了得到很好的成像质量,必须对位置色差和0引言二级光谱同时进行校正,实现复消色差。D问题很大程度上是光学玻璃材料的选择、匹配和光1器件的光谱响应范围比人眼要宽得多。为了能学系统各组元光焦度的分配问题。够获得更多的光谱信息和能量,,在许多领域上需要能够工作在较宽光两种普通玻璃的组合很难消除二级光谱,只能4谱范围的光学系统,这就形成了现代某些光学系统。采用特殊玻璃的组合来降低二级光谱的数值独特的光学设计要求。对长焦距折射式光学系统全对于三种玻璃组合而成的密接薄透镜组,当假设光谱段内的光线形成复消色差,这是光学设计的一大线高度在各个透镜上的高度相等时,根据已有的复5难题之一。折反和反射式系统可以避免折射式光学()φν消色差理论,设、和pi=1,2,3分别代表iii2系统很难消除的二级光谱,但视场角很小。折射各个透镜的光焦度、阿贝数和相对色散值,可以得到式光学系统是目前应用最广泛、最成熟的光学系统。透镜组校正位置色差所需满足的关系式对于长焦距折射式的光学系统,为了尽可能减小光φφφ123()1++=03,4ννν学系统的体积,常采用摄远形式的初始结构。231校正二级光谱所需满足的关系式1设计理论φφφ123()2p+p+p=0123ννν123一般摄远型物镜的二级光谱要比同焦距的密接3φ,可得到光焦度设代表密接薄透镜组的总光焦度型物镜大很多。对于成像波段较宽的长焦距光学系统,二级光谱的存在将使它不能给出高品质的所满足的关系式ΞE2mail:a1032510210@收稿日期:2008207210()作者简介:刘莹奇19842,男,黑龙江人,哈尔滨工业大学硕士研究生,从事光学系统设计研究。()导师简介:龙夫年19542,湖北人,哈尔滨工业大学教授,从事空间遥感等研究。φφφφ()311++=123ρρ()=-=G8-365rr56()()()由1、2、3式联立的方程组,可以解出ρ式中r、分别