小型化长出瞳距激光通信接收望远镜光学设计

为了减小激光通信终端体积与能耗,同时保证通光孔径和放大倍率,该文根据折反式望远镜的高斯光学及赛德尔像差理论设计了一款改进的Dall-Kirkham接收望远镜。该镜头由2片反射镜、5片透镜组成,接收信号光波长为974 nm和1550 nm,通光口径为60 mm,相对孔径为1/3.38,出瞳距为50 mm,视场角为6 mrad,总长为111.04 mm,工作温度为20℃±10℃。优化后镜头在0.5 mrad视场内波像差优于(1/40)λ,6 mrad视场内波像差优于(1/20)λ,能量集中。为了实现无热化设计,文中给出了结构材料的选取与设计方式,并分析了±10℃温差下光学系统的波像差变化,分析结果表明:镜头成像质量良好,满足应用需求。