[发明专利]含有多层衍射结构的环形孔径超薄宽波段成像系统

权利要求书

1.一种含有多层衍射结构的环形孔径成像系统，其特征在于，主镜(1)、副镜(2)自光的入射至出射方向沿成像系统光轴排列；在所述主镜(1)的进光一侧，自周围至中间依次分布环带形折射镜面(3)、环带形二次反射镜面(4)、圆形四次反射镜面(5)；在主镜(1)的出光一侧，自周围至中间依次分布环带形一次反射镜面(6)、环带形三次反射镜面(7)、圆形折衍射镜面(8)；所述环带形折射镜面(3)、环带形二次反射镜面(4)、圆形四次反射镜面(5)、环带形一次反射镜面(6)、环带形三次反射镜面(7)的面型均为高次非球面，高次非球面的方程为：

式中，z为高次非球面矢高，c为高次非球面顶点处的基本曲率，r为高次非球面上点的径向坐标，k为圆锥曲线常数，A、B、C、D、…为非球面系数；所述各个高次非球面的顶点均位于成像系统光轴上；环带形折射镜面(3)镀有可见-近红外增透膜，环带形二次反射镜面(4)、圆形四次反射镜面(5)、环带形一次反射镜面(6)、环带形三次反射镜面(7)镀有可见-近红外反射膜；圆形折衍射镜面(8)沿成像系统光轴沉陷于主镜(1)的内部；副镜(2)进光一侧为折衍射镜面(9)；副镜(2)出光一侧为折射镜面(10)，面型为平面；圆形折衍射镜面(8)与折衍射镜面(9)的面型均为凹球面，曲率半径相等，相距0.05～0.1mm；所述主镜(1)、副镜(2)的材料均为精密模压玻璃，主镜(1)精密模压玻璃的折射率为1.45n_d1.55、阿贝数为63ν_d85，副镜(2)精密模压玻璃的折射率为1.7n_d2.02、阿贝数为20ν_d42。

2.根据权利要求1所述的含有多层衍射结构的环形孔径成像系统，其特征在于，主镜(1)材料玻璃的折射率n_d＝1.4866、阿贝数ν_d＝84.47；副镜(2)材料玻璃的折射率n_d＝2.0052、阿贝数ν_d＝21。

3.根据权利要求1所述的含有多层衍射结构的环形孔径成像系统，其特征在于，圆形折衍射镜面(8)与折衍射镜面(9)之间的介质为空气或者聚碳酸酯光学塑料。

4.根据权利要求1所述的含有多层衍射结构的环形孔径成像系统，其特征在于，圆形折衍射镜面(8)与折衍射镜面(9)的衍射位相方程为：

Φ(R)＝2π(a₁R²+a₂R⁴+a₃R⁶+···)，

式中：Φ(R)为衍射位相，a₁、a₂、a₃、…为衍射位相系数，R是折衍射镜面的径向坐标。