用于空间的三反射镜光学系统设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

三反射镜系统的反射可在当三块反射镜的主截面彼此重合或者不重合时发生，从而得到-空间光路。此外，在双反射系统中增加-主截面与前两块反射镜主截面重合的第三块反射镜，也可在前两块反射镜主截面重合的第三块反射镜出现时，在前两块反射镜反射的光线不变偏向角上加上 由第三块反射镜产生的可变的偏向角，同时在由前两块反射镜的非镜象上加上第三次反射的镜象。这些原理也可以推广到主截面位在同-平面内的任何数目的反射镜，由奇数反射镜组成的系统总是与-块平面反射镜等效 ；同样，由偶数反射镜组成的系统与双反射镜系统等效 1]。

1三反射镜光学系统的原理事实上，主截面在同-平面内的三反射镜系统没有任何新的光学性质，但是，主截面彼此不重合的三块反射镜的另- 种情形却具有特殊的意义。其实，将主截面位在互相垂直的平面内的双反射镜系统和产生反向光束的反射镜结合起来，当最后-种介质与前-种介质的折射系数异号时，就可得到在收稿日期：2013-01-05/ 52 物联网技术 2013/第4期两个平面内的线放大率都等于 -1的系统，因而立即得到两个角放大率都等于 1。这样-来，即可得到 ： - 1： W W 12三反射镜光学系统的参数三反射镜系统的第三镜还可以放在前两镜合成焦点之后，即 取负值而 取正值，往往是希望得到长焦距。我国的 2.16 m天文望远镜从 R-C系统转换到折轴系统，不是更换副镜，而是在 R-C系统焦点之后加入第三镜成为三镜系统，只稍稍改变副镜位置，即改变 ，使折轴系统 S。 0及 0。这时，R，P R2，P；都已定，且届 有-定要求，为折轴焦距与主镜焦距之比，真正的自由变量只有 及e；。其中，d 只能在-个小范围内变化，折轴焦点的视耻小，满足 0及 0就 够 了1主镜 及 副镜的 面形参 数 分别为 e： 1.095 134 7及 P 5.077 526， 折 轴 系 统 轮 廓 参 数 为dl0.296 574 074，02-0.564 073 696，fl1-2.967 187 012，∥25.055 332 748，计算机优化算出 -0.258 5。算出的P-0.261 56。由于将开放式谐振腔的反射镜做成了凹形曲线的回转表面，旋转轴穿过曲线的弦，就既能保证电子流与开放式谐振腔的厨行相互作用的最佳条件，又能极大部分的 可靠传输Reliable Transmision 2 蚕绕射辐射场都落入开放式谐振腔中，开放式谐振腔的反射镜1和 2之间应该包含有奇数个辐射波的半波长，以便在绕射光栅的中部能出现场的最大值 。

计算表明，反射镜间距离的量值应取 7-9个辐射波的半波长数，反射镜 1和2的曲率半径以及它们间的距离都是基于共焦参量近似为 1的条件下选取的，而 (沿径向的)反射镜的长度则应该选择得使开放式谐振腔的工作空间里能安置下焦散。在-个器件中它将电子束的两种相位聚焦结合在-起，这就是电子束在开放式谐振腔表面波场中的群聚和电子在反射器拒斥场中的相位聚焦，使得振荡器的起振电流有所降低，并出现功率绝对值和效率同时增加的无功耗调谐振荡区。由于在这类器件中所出现的电子现象的复杂性，就要求建立-种能完全与之相适应的理论，以便详细研究它们的物理过程，并在进-步改善器件时能够提出适当的建议。对于这类器件，因为建立非线性理论具有很大困难，所以现时我们仅限于建立- 种线性理论，此理论已能给出和弄清互作用初始阶段的基本规律和互作用过程的奥秘，以及求解非线性问题的可能途径 。

3用于空间的三反射镜光学系统设计求解离轴三反射镜系统的初始结构和同轴三反系统-样，可以利用已导出的公式，只是在优化计算时，取同轴系统的离轴部分。为了避开副镜挡光，线视场的中心不在光轴上，即子午面内有--A射角。图1所示是对长焦距系统和大相对口径系统的设计原理图。图中三个镜面的曲率半径R都是负的， ， ，届，都是正值。在图1(b)中，。[。为正， 为负， 为负， 为正， 都是负值， 都是正值，z，都是负值。对于图1(a)，即-次成像的情况，厂 应取负值 ：对于图 l(b)的情况，厂 应取正值 。

- - - ～ -- -a) (b)图 1长焦距和大相对 口径系统的设计原理 图红外分光光度计都采用镀铝反射镜。这是因为镀铝反射镜反射率高，反射损失小，价格便宜并且凹面反射镜还可以消除透镜所产生的彩色像差，使谱带变锐以及避免透镜在红外区吸湿性大的缺点，所以现代的红外分光光度计均采用反射镜而不用透镜。为了保护镀铝反射膜，有时再在其上真空喷镀几微米厚的氧化膜。反射镜面必须严格防尘、防蚀，特别要防止机械擦伤。如遇有尘埃等污染，可采用净化干燥的氮气予以清除。狭缝是放在分光系统的入口和出口，其开启间隔(狭缝宽度 )直接影响分辨率。狭缝大，光的能量增加，但分辨率下降。这是由于出口狭缝出来的光并非是某-种单-波长的光，而还昆有邻近波长成分的光。亦即由出口狭缝出来的光并非绝对纯的单色光，而是具有-定波长范围的相对纯的单色光。单色光的纯度不仅与出口狭缝宽度有关，而