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光学变焦透镜系统的设计

白玉琢  
【摘要】:近年来,随着变焦距系统光学设计理论的完善以及加工工艺的成熟,变焦距光学系统的种类日益丰富,成像质量逐渐提高,可与定焦系统相媲美,因此广泛的应用到各种工作生活领域中。在这种情况下,研究变焦距系统的设计无疑具有重要意义。 本论文根据衍射光学元件(DOE)的成像原理及红外变焦光学系统的技术特点开展研究,完成了如下工作: 1.综述DOE的应用发展及红外变焦距系统的发展历史。 2.本文研究了衍射光学元件的光学特性及其在红外系统中的应用。衍射光学元件在光学系统中己经得到广泛应用。但在国内衍射元件的应用才刚刚开始。本文结合国内外资料,对衍射光学元件的光学特性进行描述和总结,以对后面的研究提供必要理论基础。 3.分析了DOE的成像理论及变焦距系统的高斯光学理论。并以此为基础,利用传统的P、W法设计了一套红外变焦距光学系统。 4.从光学自动设计的角度出发,依靠CODEV辅助光学设计软件的强大功能,尝试了另一种变焦系统的设计方法,即利用现有的专利数据将理想光学系统转换为恒定F数折射/衍射混合红外变焦光学系统。结果表明,系统F数为1 且恒定不变,光学传递函数接近衍射极限。


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