[发明专利]一种太阳望远镜的光学系统

摘要

本发明属精密光学测试技术领域，具体涉及一种太阳望远镜的光学系统。该系统包括主镜、热光阑、视场光阑、准直透镜、接收透镜以及像面，其改进之处是：视场光阑为弧形，视场光阑面向入射光的表面镀有反射膜，解决了热量大量聚集在视场光阑，使视场信号被杂光淹没，从而导致高分辨率观测任务失败的问题。

主权项

1.一种太阳望远镜的光学系统，包括主镜、热光阑、视场光阑、准直透镜、接收透镜以及像面，其特征在于：所述视场光阑为弧形，所述视场光阑面向入射光的表面镀有反射膜；所述视场光阑的曲率半径R通过以下步骤获取：1)确定入射杂光在视场光阑面上的最小上视场A、入射杂光在视场光阑面上的最大上视场A＇、入射杂光在视场光阑面上的最小下视场B、入射杂光在视场光阑面上的最大下视场B＇；2)计算反射出最小上视场A杂光所对应的曲率半径Ra；2.1)确定杂光最小上视场A的第一下边缘光线X1、最小上视场A的第一上边缘光线X2以及第一上边缘光线X2经视场光阑反射后通过热光阑下极限点O的反射光线X3；2.2)获取第一下边缘光线X1与第一上边缘光线X2之间的第一角平分线，并确定第一角平分线与光轴线交于点C1，测量出杂光最小上视场A与C1的距离R1；2.3)获取第一上边缘光线X2与X3的第二角平分线，并确定第二角平分线与光轴线交于点C2，测量出最小上视场A与点C2的距离R2；2.4)保证最小上视场A的入射杂光被反射后能全部从热光阑孔穿出，反射光栏的曲率半径Ra需要满足的条件是：R2＜Ra＜R1；3)计算反射出最大上视场A＇的杂光所对应的曲率半径Rb；3.1)确定杂光最大上视场A＇的第二下边缘光线X4、第二上边缘光线X5以及第二上边缘光线X5经视场光阑反射后通过热光阑下极限点O的反射光线X6；3.2)获取第二下边缘光线X4与第二上边缘光线X5之间的第三角平分线，并确定第三角平分线与光轴线交于点C3，测量出最大上视场A＇与点C3的距离R3；3.3)获取第二上边缘光线X5与X6的第四角平分线，并确定第四角平分线与光轴线交于点C4，测量出杂光最大上视场A＇与点C4的距离R4；3.4)保证最大上视场A＇的入射杂光被反射后能全部从热光阑孔穿出，反射光栏的曲率半径Rb需要满足的条件是：R4＜Rb＜R3；4)计算反射出最小下视场B杂光所对应的曲率半径Rc；4.1)确定杂光最小下视场B的第三下边缘光线X7、最小下视场B的第三上边缘光线X8以及第三下边缘光线X7经视场光阑反射后通过热光阑上极限点O＇的反射光线X9；4.2)获取第三下边缘光线X7与第三上边缘光线X8之间的第五角平分线，并确定第五角平分线与视场光阑通孔的中心线交于点C5，测量出最小下视场B与点C5的距离R5；4.3)获取第三下边缘光线X7与X9的第六角平分线，并确定第六角平分线与光轴线交于点C6，测量出杂光最小下视场B与点C6的距离R6；4.4)保证最小下视场B的入射杂光被反射后能全部从热光阑孔穿出，反射光栏的曲率半径Rc需要满足的条件是：R6＜Rc＜R5；5)计算杂光最大下视场B＇对应的曲率半径Rd；5.1)确定杂光最大下视场B＇的第四下边缘光线X10、最大下视场B＇的第四上边缘光线X11以及第四下边缘光线X10经视场光阑反射后通过热光阑上极限点O＇的反射光线X12；5.2)获取第四下边缘光线X10与第四上边缘光线X11之间的第七角平分线，并确定第七角平分线与光轴线交于点C7，测量出杂光最大下视场B＇与点C7的距离R7；5.3)获取第四下边缘光线X10与X12的第八角平分线，并确定第八角平分线与光轴线交于点C8，测量出最大下视场B＇点C8的距离R8；5.4)保证最大下视场B＇的入射杂光被反射后能全部从热光阑孔穿出，反射光栏的曲率半径Rd需要满足的条件是：R8＜Rd＜R7；6)最终视场光阑上漏入的太阳杂光被反射并全部穿过热光阑孔时，弧形视场光阑的曲率半径R必须满足条件Rmin＜R＜Rmax；其中，Rmin取值为最小上视场A对应的曲率半径Ra、最大上视场A＇对应的曲率半径Rb、最小下视场B对应的曲率半径Rc以及最大下视场B＇对应的曲率半径Rd中的最小值；Rmax取值为最小上视场A对应的曲率半径Ra、最大上视场A＇对应的曲率半径Rb、最小下视场B对应的曲率半径Rc以及最大下视场B＇对应的曲率半径Rd中的最大值。