光学体系效果：改变光线的传达方向。

组成：不一样曲面形状的和不一样介质(玻璃，晶体等)的光学零件——反射镜，透镜，棱镜。正透镜：会聚光

举例：望远镜光学体系，显微镜

理论：光线和波面的传达规则

抱负体系：点对点，直线成像为直线，平面成像为平面。

(1)光轴上的物点，像点也在光轴上。(2)过光轴的截面内的物点，与其像共面。(3)过光轴的恣意截面性质都是一样的。(4)垂直于轴的平面，同一面内具有一样的放大率。(5)由已知条件断定抱负光学体系的成像性质：已知两对共轭面方位及放大率;或已知一对共轭面方位及放大率，再加上光轴上的两对共轭点。

共轭面：一对物象面，且垂直于光轴。物像对应联系叫做“共轭”。

基面和基点：通常将这些已知的共轭面和共轭点别离称为共轴体系的“基面”和“基点”。

作图法证实[1]：

①已知两对共轭面的方位和放大率

 

图1

②已知一对共轭面的方位和放大率，以及轴上两对共轭点的方位

图2

有关名词

共轴体系，非共轴体系;光轴;球面体系;共轴球面体系;放大率;物像联系。

光学体系通常存在30%~40%的渐晕。假如来自视场中各点的光束彻底充溢孔径光阑而不被光阑周围的孔径所遮挡，则体系没有渐晕。

实际上，全部光学体系的入瞳总有必定巨细，有时乃至很大，因而大多数情况下，某轴外物点的主光线虽不能经过入窗，但该物点发出的一部分可经过入窗进入体系。可以约束大多数光线(平行于轴)空间场的面叫视场光阑。

视场光阑经过其前面的光学体系于物空间所成的像为入窗。断定视场光阑的方法是：把体系中除孔径光阑以外的一切光阑经过其前面的光组成像，入瞳中心所对张角最小的像所对应的为视场光阑。在物空间，边际主光线与光轴间夹角称为物方半视场角，其巨细是入瞳中心所对入窗张角的一半。与视场共轭的像平面的范围为像场。关于矩形探测器，像面最大不能超过像场(通常为圆形)的内接矩形，即像面对角线应等于像场的直径。

光学体系的杂光有非成像物体入射的辐射，也有光学零件、机械零件反射和散射的辐射。杂光源大多数处在仪器以外，因而应合理操控镜筒内壁的外表反射。常用的方法是镜筒壁车螺纹并喷褐色无光漆或加杂散光挡板。

消杂光阑断定的原则如下：

1.探测器探测到的场景越大，则它承受的漫散射就越多，所以挡光罩和透镜镜筒应尽也许远离物场。

2.来自黑外表的多重反射能消除漫散射，能阻挠任一光线反射到探测器。

3.当光罩尖利的边际会导致光衍射，所以挡光罩的孔径要调节，后边的挡光罩内径应略小。[2]

光学体系的规划过程通常请求如下：

1.依据运用请求拟定合理的技术参数。从满意运用请求的程度动身，拟定光学体系合理的技术参数。

2.光学体系总体规划和规划。

3.光学部件(光组、镜头)的规划。通常分为选型、断定初始构造参数、像差校对3个阶段。

4.长光路的拼接与统算。以总体规划为依据，以像差评估为绳尺，来进行长光路的拼接与统算。假如成果不合理，则应重复试算并调整各光组的方位与构造，直至抵达预期的方针。

5.光学体系的公役拟定。非配整个体系中一切光关顾额原件和光学机械原件及尺度的加工公役，进行公役核算，保证体系以合理的本钱完成所请求的光学功能。

在拟定光学体系公役的进程中，需要给体系中一切的光学元件和光学机械原件分配公役，包括一切的透镜和反射镜以及直接或直接支持光学原件的机械元件。体系的总方针是在满意光学功能的请求的前提下，使光学原件的本钱、装谐和校准的本钱抵达最低。拟定光学体系公役的过程如下：

1.为一切光学元件和机械元件分配可变公役;

2.选择调整参数，如后截距等;

3.公役的灵敏度剖析;

4.从头估量公役，查看是不是有改变;

5.增加其他不能被程序模仿的公役的影响;

6.估计总的体系功能并进行差错核算;

7.加严对体系灵敏参数的公役，放宽非灵敏参数的公役，并核算功能;

8.重复过程7直至以合理的开支满意体系功能;

9.假如体系功能不能完成，则进行从头规划。

光学规划的意图即是要对光学体系的像差给予校对，但任何光学体系都不也许也没有必要把一切像差都校对到零，必定有剩下像差的存在，剩下像差巨细不一样，成像质量也就不一样。受衍射、制作和装配差错的影响及其他要素的约束，像差的存在也是必定的，因而有必要了解光学体系的剩下像差的答应值和公役，以便依据剩下像差的巨细判断光学体系的成像质量。