[发明专利]一种大视场巡天望远镜主焦光学系统

说明书

本发明公开了一种大视场巡天望远镜主焦光学系统，包括主镜和主焦光学器件，主焦光学器件包括第一改正镜、第二改正镜、第三改正镜、大气色散矫正器、第四改正镜、滤波片和场镜，第一改正镜设置于主镜和第二改正镜之间，第二改正镜设置于第一改正镜和第三改正镜之间，第三改正镜设置于第二改正镜和大气色散矫正器之间，大气色散矫正器设置于第三改正镜和第四改正镜之间，第四改正镜设置于大气色散矫正器和滤光片之间，滤波片设置于第四改正镜和场镜之间，主镜采用非球面反射镜，第一改正镜采用熔融石英透镜，第二改正镜采用负透镜，所述第三改正镜和第四改正镜采用球面透镜；本发明可以满足大视场、宽波段、高通光量、高紫外透过率等高要求。

技术领域

本发明涉及天文光学望远镜光学系统，具体涉及一种大视场巡天望远镜主焦光学系统。

背景技术

天文实测精度和能力的显著提高会大大促进人类对宇宙的认知。不断拓展发现空间，提高天文观测的灵敏度、角分辨率、谱分辨率、时间分辨率和拓宽波段覆盖是实测天文发展的方向。现代天文技术和信息技术的快速发展，促成实测天文大规模获取高精度观测数据能力的突破性提升。当前单台大视场光学望远镜已经能够在一至几年观测周期获取超过PB大小的观测数据，使得天文学进入大数据时代，也开启时域天文学这一新的研究领域。当代天文学发展日新月异，新的天文发现不断涌现，对宇宙起源、暗物质和暗能量的本质、各类天体的起源演化、黑洞周围等极端条件下的物理和不同天文现象的认识也不断深入。建造新一代大视场巡天望远镜，提供大规模数字图像巡天能力，在图像观测的灵敏度和时间分辨率方面不断突破，已成为地面光学设备发展的主要趋势之一。

光学系统设计是大视场巡天望远镜最核心关键技术之一，关系到望远镜视场、成像质量等重要参数，决定了望远镜的整体外观，也是望远镜结构设计和成本控制的重要依据。新一代大视场巡天望远镜光学系统设计技术需同时满足大视场、波段覆盖、通光量、紫外透过率等参数更高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种大视场巡天望远镜主焦光学系统，本大视场巡天望远镜主焦光学系统可以满足大视场、宽波段、高通光量、高紫外透过率等高要求。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种大视场巡天望远镜主焦光学系统，包括主镜和置于相机成像之前的主焦光学器件，所述主焦光学器件包括第一改正镜、第二改正镜、第三改正镜、大气色散矫正器、第四改正镜、滤波片和场镜，所述第一改正镜设置于所述主镜和第二改正镜之间，所述第二改正镜设置于所述第一改正镜和第三改正镜之间，所述第三改正镜设置于所述第二改正镜和大气色散矫正器之间，所述大气色散矫正器设置于所述第三改正镜和第四改正镜之间，所述第四改正镜设置于所述大气色散矫正器和滤光片之间，所述滤波片设置于第四改正镜和场镜之间，所述主镜采用非球面反射镜，所述第一改正镜采用熔融石英透镜，所述第二改正镜采用负透镜，所述第三改正镜和第四改正镜采用球面透镜。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一改正镜为凸面朝向主镜的弯月型透镜，所述第一改正镜的中心厚度为100毫米，所述第一改正镜采用通光口径为0.97米熔融石英透镜。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述大气色散矫正器包括两个相对旋转的折射棱镜，所述折射棱镜的入射面和出射面与光轴垂直。

作为本发明进一步改进的技术方案，两个所述折射棱镜均连接有驱动电机，一个驱动电机用于驱动一个折射棱镜正转，另一个驱动电机用于驱动另一个折射棱镜反转。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述主镜采用口径为2.5米的非球面反射镜。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述主镜与第一改正镜之间的距离为3594mm，所述第一改正镜与场镜之间的距离为1900mm。