Sistema ottico a tre specchi Off-Axis

Il sistema ottico a tre specchi off-axis è un design ottico avanzato che raggiunge immagini ad alta risoluzione e ad ampio campo attraverso la combinazione di tre specchi. Questo sistema ha ampie applicazioni in campi come l'osservazione astronomica, la ricognizione militare e gli esperimenti scientifici.

Il sistema ottico a tre specchi off-axis è in genere composto da tre specchi principali: lo specchio primario (M1), lo specchio secondario (M2) e lo specchio terziario (M3). La combinazione di questi specchi forma il percorso ottico del sistema e attraverso un design accurato, è possibile ottenere prestazioni ottiche elevate.

Il sistema ottico a tre specchi off-axis ha le caratteristiche degne di nota

Design senza ostacoli:Il design off-axis evita l'ostruzione della parte centrale del sistema ottico, aumentando così la produttività della luce del sistema. Dalla prospettiva dell'ottica di Fourier, la mancanza di ostruzione centrale impedisce anche la curva della funzione di trasferimento di modulazione (MTF) di cadere alle medie frequenze, il che aiuta a migliorare la qualità dell'immagine e la sensibilità al rilevamento del bersaglio.

Alta risoluzione e ampio campo visivo:Se tutte e tre le superfici sono superfici asferiche o anche a forma libera, le numerose variabili disponibili consentono un design ottico preciso. Il sistema a tre specchi off-axis può ottenere immagini ad alta risoluzione e a ampio campo contemporaneamente, adattandole a applicazioni che richiedono l'osservazione di grandi aree, in particolare nella progettazione di telecamere push-broom per il rilevamento remoto. È importante ricordare che il campo visivo delSpecchio off axisIl sistema ottico è spesso sfalsato e privo di simmetria rotazionale, che a volte può essere limitato dallo scenario dell'applicazione.

Lunghezza d'onda e versatilità ambientale:Come sistema ottico puramente riflettente, non produce aberrazione cromatica, rendendo il sistema a tre specchi off-axis adatto per sistemi di rilevamento multi-lunghezza d'onda o rilevatori a doppio colore. L'atermalizzazione corregge principalmente la defocus del sistema ottico in diverse condizioni ambientali. Se il sistema ottico a tre specchi utilizza lo stesso materiale dei componenti strutturali per il substrato, il sistema si espanderà e si contraccia in modo proporzionale con i cambiamenti di temperatura, evitando l'aberrazione termica, il che è un vantaggio significativo.

Design strutturale flessibile:Il design off-axis dalAziende di componenti otticiOffre una maggiore libertà per il sistema ottico, consente regolazioni e ottimizzazioni in base a diverse esigenze di applicazione. La flessibilità di questo design strutturale pone anche problemi per la progettazione del sistema ottico. Una direzione di ricerca frontier corrente è la combinazione del design del sistema ottico con intelligenza artificiale per semplificare il lavoro temporaneo il più possibile.

Forme strutturali e prestazioni ottiche

I quattro tipi di forme strutturali sono principalmente divisi in base alla direzione pieghevole degli specchi e alle posizioni corrispondenti degli specchi, con le caratteristiche principali:

Design di livello 1:Ha il massimo potenziale per la correzione della superficie a forma libera. In questa forma di design, le posizioni e gli angoli correlati tra gli specchi sono accuratamente progettati per ridurre al minimo le aberrazioni iniziali nella massima misura.

Design di livello 2:Ha un potenziale di correzione ma è limitato dal volume. Rispetto al design di livello 1, il design di livello 2 rende alcuni sconti in alcuni parametri geometrici, con prestazioni leggermente inferiori.

Design di livello 3:Potenziale di correzione limitato. Questo design ha profonde aberrazioni iniziali e anche con la correzione della superficie a forma libera, le prestazioni finali non sono ideali.

Design di livello 4:Potenziale di correzione minimo. Questo design ha grandi aberrazioni iniziali e l'effetto dopo la correzione della superficie a forma libera è ancora basso, rendendo difficile soddisfare i requisiti di imaging ad alte prestazioni.