基于量子遗传算法的自由曲面离轴反射光学系统设计

• 作者: 缪麟 田博宇 孙年春 张彬
• 来源期刊: 红外与激光工程
• 学科: 物理学
• 关键词: 光学设计 自由曲面 主三镜一体 量子遗传算法
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 光学设计|Optical design
• 页码范围: 293-301
• 页数: 9页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/IRLA20210365

摘要

针对自由曲面离轴反射光学系统的初始结构较少、优化过程复杂的问题,提出了一种基于量子遗传算法的离轴反射光学系统设计方法,即采用量子遗传算法结合像差理论得到高像质的初始光学系统结构,再对其离轴化处理并引入自由曲面,进而设计得到自由曲面离轴反射光学系统.该方法可以方便、快捷地为自由曲面离轴反射光学系统提供像质良好、特定布局的初始结构.以离轴三反系统为例,采用该方法设计了一套工作在可见光波段、视场大小为10°×4°、F数为2的主三镜一体化的自由曲面离轴三反系统.仿真结果表明,该离轴三反系统视场较大、结构紧凑、成像质量良好,其最大RMS波像差为0.0485 λ (λ=0.6328 μm),全视场的调制传递函数(MTF)在50 lp/mm处大于0.9,且一体化集成结构有利于简化系统的对准及装调.