什么是光学反射系统？反射系统的原理

       反射系统，如其名所示，完全由反射元件构成，其中卡塞格林和格里高利镜像系统是经典的代表。以卡塞格林光学系统为例，其满足以下公式：


    φp+φs-φpφsL=φc


    在此公式中，φp代表主镜的光焦度，φs代表次镜的光焦度，L代表主镜与次镜之间的距离，而φc则代表卡塞格林镜系统的光焦度。在经典的卡塞格林系统中，主镜通常采用抛物面设计，次镜则为双曲面。下图展示了一个典型的全铝卡塞格林系统。


 反射系统原理


    全铝卡塞格林系统的焦距（EFL）与线性热膨胀系数呈正比关系。这种系统具有被动无热特性，能够在不同温度下保持对焦。当温度发生变化时，全铝卡塞格林系统的参数，如曲率半径、主次镜间距以及空气折射率，也会相应调整。


    在此例中，主镜和次镜的膨胀系数与镜筒材料一致（均为铝合金），确保系统在所需工作温度范围内保持聚焦。例如，随着温度的升高，主镜和次镜的光焦度会减小，同时外壳材料会根据光焦度的变化成比例地膨胀，从而使图像保持对焦。这是针对光学系统在任何温度变化下进行被动热化的较为简便方法。


    反射系统


    然而，若卡塞格林系统的主镜、次镜和镜筒采用不同材料，无热化问题将变得更为复杂。尽管如此，其基本原理保持不变：主镜光焦度的变化速率与次镜光焦度不同，且必须选择合适的镜筒材料以确保图像对焦。在极端温度条件下使用时，这种被动无热化的反射系统除了可能出现散焦外，还可能产生其他像差。此外，反射系统的离轴性能有限，不适用于轴外视场较大的情况。

创建时间：2024-05-17 14:49
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