应用复杂光学曲面的光学系统,具有结构紧凑、利于小型化、成像性能高的优点,适用于空间探测、军事侦察、电子通信和医学生物等诸多领域。本课题针对复杂光学曲面的空间光线追迹方案和面形参数生成方法进行研究,探讨求解复杂光学曲面面形的迭代算法和优化方法。课题中,我们利用Wassermann-Wolf方法结合费马定理,获得复杂光学曲面面形序列点坐标和方向场信息,并利用低阶多项式对曲面相邻序列点区域插值以获取曲面结构。完成算法模块嵌入商用光学设计软件后,开展了实际光学系统设计和样机实验研究,验证了算法的有效性。
英文主题词Free-form surface; optical system; surface profile; optical design