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光学自由曲面具有改善成像质量，缩小系统尺寸等突出特点，将其应用到离轴光学系统已经成为空间光学系统设计的一种趋势。基于自由曲面的离轴光学系统具有成像质量高、大视场、便于光路折叠等特点，满足空间光学系统高分辨率、轻量化的应用要求。本文运用自由曲面设计了一款大视场离轴三反系统，次镜面型选用泽尼克多项式，三镜面型选用XY多项式，有效焦距为1000mm，相对孔径为1/6.5，视场角为8°，工作波段为632.8nm。结果表明，自由曲面在提升成像质量方面具有很大优势，在全视场内实现调制传递函数在100lp/mm处大于0.45且接近衍射极限，最大波像差0.0045λ，平均波像差为0.0017λ，最大网格畸变为0.895%，并用蒙特卡洛方法验证了系统的公差分配结果，加工公差相对宽松，易于实现。

路晴, 魏朝阳, 胡晨. 基于自由曲面的大视场紧凑型空间光学系统设计[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(03): 3.  复制并引用该论文