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绪言 1

第1章 定焦距反射光学系统设计 3

1.1 两反射镜光学系统设计 3

1.2 三反射镜光学系统设计 5

1.2.1 三反系统结构的分类 6

1.2.2 公式推导 7

1.2.3 求解范围的确定 9

1.2.4 设计实例 10

1.2.5 系统的像质估算 13

1.2.6 其他典型的同轴三反系统 13

1.3 四反射镜光学系统设计 16

1.3.1 经四次反射的三反系统 16

1.3.2 四反射镜光学系统 17

1.3.3 设计实例 20

1.4 离轴反射光学系统设计 27

1.4.1 离轴两反系统研究 28

1.4.2 离轴三反系统研究 29

1.5 其他反射光学系统 31

参考文献 32

第2章 机械反射变焦光学系统设计 33

2.1 反射变焦光学系统概论 33

2.1.1 反射变焦光学系统需求背景 33

2.1.2 反射变焦光学系统发展概况 33

2.2 机械反射变焦光学系统设计理论 34

2.2.1 机械反射变焦光学系统概述 34

2.2.2 共轴反射变焦光学系统的高斯光学 35

2.2.3 机械补偿的实现和反射镜的运动规律 38

2.2.4 反射光学系统的赛德尔像差公式 41

2.2.5 初始结构求解方程 43

2.3 共轴反射变焦光学系统设计实例 44

2.3.1 共轴三反变焦光学系统设计 44

2.3.2 共轴四反变焦光学系统设计 48

2.4 离轴反射变焦光学系统设计 51

2.4.1 离轴反射变焦光学系统概述 51

2.4.2 矢量波像差理论 52

2.4.3 离轴三反变焦光学系统设计 61

参考文献 70

第3章 主动反射变焦光学系统 72

3.1 主动反射变焦光学系统概述 72

3.2 理论基础 73

3.2.1 矩阵光学基础 73

3.2.2 非球面及其初级像差 77

3.3 设计实例 79

3.3.1 三反主动变焦光学系统设计 79

3.3.2 四反主动变焦光学系统设计 90

3.4 主动光学元件 95

3.4.1 变形反射镜 96

3.4.2 液晶空间光调制器 102

3.5 主动变焦光学系统离焦量探测与控制方法 108

3.5.1 基于变形镜本征模式的无波前误差校正方法[25] 108

3.5.2 单变形镜主动变焦光学系统离焦量检测与控制 110

参考文献 113

第4章 非球面反射镜加工、检测技术 114

4.1 非球面反射镜的加工 114

4.1.1 同轴非球面反射镜的加工 114

4.1.2 离轴非球面反射镜的加工 115

4.1.3 非球面加工设备汇总 118

4.2 非球面反射镜的检测 119

4.2.1 轮廓测量法 120

4.2.2 几何光线法 122

4.2.3 同轴非球面反射镜的检测 124

4.2.4 离轴非球面反射镜的检测 139

参考文献 143

第5章 反射光学系统的装调与检测 145

5.1 反射光学系统计算机辅助装调技术 145

5.1.1 基于矢量波像差理论建模 146

5.1.2 基于优化计算建模 154

5.2 反射定焦光学系统的装调与检测 157

5.2.1 经典卡塞格林两反定焦系统装调 157

5.2.2 三反定焦光学系统装调模拟 161

5.2.3 三反定焦光学系统的检测与粗装 167

5.3 反射变焦光学系统的装调与检测 175

5.3.1 基于矢量波像差理论模型的三反变焦光学系统装调 175

5.3.2 基于优化计算模型的三反变焦光学系统模拟装调 184

5.3.3 三反变焦光学系统检测 189

5.3.4 三反变焦光学系统实际装调 191

参考文献 196