如何设计折反混合全景探测系统

折射系统的优化过程需要尽可能的平衡像差，并使点列图中的光斑尺寸小于指标要求中给出的35μm。然而我们需要注意无论系统优化到何种程度，系统中都会保留有一定的畸变。畸变是光学系统的放大率随视场角的变化而变化造成的。对于广角系统来说，大视场角对应的像高远大于探测器的尺寸，因此广角系统的畸变是不可避免的。并且，将系统优化到较小的像差有利于使空间频率90lp/mm处的MTF大于20%。当MTF大于这一指标时，系统的公差就相对宽松了。

本文使用以下优化策略对系统进行优化：

1、  优化RMS光斑半径

A、使用默认评价函数

B、使用高斯求积法对光瞳进行采样，采样密度为3环6臂

2、  优化RMS波前

A、使用默认评价函数

B、使用高斯求积法对光瞳进行采样，采样密度为3环6臂

C、重复第1、2步并逐渐增加采样密度（增加环数和臂数）

D、当RMS波前差逐渐接近零时，MTF逐渐贴近衍射极限

3、使用特定空间频率的MTF优化操作数MTFS/MTFT做最后的调整

在优化过程中需要注意的是，我们需要添加额外的约束操作数以保证各元件的厚度和曲率半径有效以及元件的空间位置不重叠。

本文提供的最终设计结果使用了5片镜结构来配合反射系统。系统指标参数对比、镜头数据编辑器数据、布局图以及成像结果如下所示：