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一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统技术方案

技术编号:43363114 阅读:10 留言:0更新日期:2024-11-19 17:46
本发明专利技术涉及一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,该系统为六片式结构,第一片为用于光程差补偿的阶梯形玻璃平板,光焦度为零;第二片透镜为表面具有衍射结构的主透镜,具有正光焦度;第三片透镜为弯月形透镜,具有正光焦度;第四片透镜为弯月形透镜,具有负光焦度;第五片弯月形透镜和第六片凸透镜构成一组双胶合透镜组,具有正的光焦度。本发明专利技术采用球面型多级衍射主透镜和传统的折射透镜组合形成折衍混合透镜,增加光学设计自由度。球面型多级衍射主透镜取代传统望远系统中的球面折射主透镜,所述球面型多级衍射主透镜具有更薄的厚度,更小的像差和色差,有效降低了系统的重量和复杂度,全视场5°下的成像质量良好,适用于大视场、轻量化的空间遥感光学成像系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学领域,尤其涉及一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统


技术介绍

1、在太空探测领域,大口径空间望远镜扮演着关键角色,其优势在于能够增加光学采集率、突破地面观测限制、深入探索宇宙深空并研究外行星,从而推动天文学与宇宙学领域的进步,加深人类对宇宙的理解。然而,大口径空间望远镜在实际应用中受到诸多光学和机械约束的制约,如镜面加工精度、像差控制、系统对准、结构稳定性及重量限制等方面。传统的大口径折射式望远镜通常需要的精确加工公差,且随着口径增大,其重量迅速增加,望远镜系统成本按口径的1.7次方增长。在像差控制方面,随着口径增加,折射式透镜产生的球差和色差也增加,因此需要增加多组消色差透镜以减小像差,进一步增加系统的复杂度和重量。鉴于严苛的太空环境,望远系统必须尽可能简单且具备鲁棒性。

2、多级衍射透镜由特定分布的衍射微结构构成,可为平面或球面衍射元件,利用光刻技术加工衍射结构,以降低望远镜主镜的重量,促进光学系统的轻量化和微型化。相对于菲涅尔衍射透镜,多级衍射透镜在设计波长附近具有多个不同谐波波长对应的焦点,这些焦点均设计于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其结构设计包括:沿中心光轴由物侧至像侧依次间隔设置的第一片阶梯形玻璃平板、第二片主透镜、第三片透镜、第四片透镜、第五片透镜以及第六片透镜;

2.如权利要求1所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其特征在于,所述望远成像系统的有效焦距为600 mm,最大孔径为200 mm。

3.如权利要求1所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其特征在于,所述多级衍射主透镜是一种多重结构,由13个单透镜组合而成。

4.如权利要求1-3所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,...

【技术特征摘要】

1.一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其结构设计包括:沿中心光轴由物侧至像侧依次间隔设置的第一片阶梯形玻璃平板、第二片主透镜、第三片透镜、第四片透镜、第五片透镜以及第六片透镜;

2.如权利要求1所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其特征在于,所述望远成像系统的有效焦距为600 mm,最大孔径为200 mm。

3.如权利要求1所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其特征在于,所述多级衍射主透镜是一种多重结构,由13个单透镜组合而成。

4.如权利要求1-3所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其特征在于,所述多级衍射主透镜的环形区域个数n为:

5.如权利要求3-4所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其特征在于,所述多级衍射主透镜的面型为13个环形区域组合而成的球面型结构,第i个环形区域对应的半径大小为:

6.如权利要求3-5所述的一种具有多级衍射结构的轻小型大视场望远成像系统,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:匡登峰李翔杰
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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