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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