[发明专利]一种嵌套式类Wolter-I型望远镜性能评价方法

摘要

本发明涉及一种嵌套式类Wolter‑I型望远镜性能评价方法，该方法基于三维光线追迹方法，利用在线测量得到望远镜装配后锥面镜片的三维图像，将镜片面形误差叠加到理想曲面上获得重构曲面；定义追迹光线；利用牛顿迭代法和双三次样条插值法精确的定位光线与重构曲面交点的位置；由包含追迹光线与重构曲面交点的法向量确定出射光线方向；最后通过光线追迹结果计算出光学系统的性能参数，由此对系统光学性能做出评价。与现有技术相比，本发明可高效和精确地评价装配后镜片面形误差对类Wolter‑I型望远镜光学系统性能的影响，该评价结果对系统的装配以及镜片加工工艺起到指导作用。

主权项

1.一种嵌套式类Wolter‑I型望远镜性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取嵌套式类Wolter‑I型望远镜光学系统的结构参数，得到理论光学表面，即理想曲面，对所述理想曲面进行网络划分；2)获取装配后嵌套式类Wolter‑I型望远镜光学系统镜面的实测表面形貌，并得到面形误差，将所述面形误差坐标变换后叠加至所述理想曲面上，形成重构曲面；3)定义追迹光线；4)利用牛顿迭代法计算当前追迹光线与理想曲面的初始交点；5)依据所述重构曲面的面形误差与所述追迹光线的光线入射角度情况在所述理想曲面上选取目标分区，该目标分区包括所述初始交点，并根据初始交点在所述目标分区内选取一初始目标点；6)以当前目标点为中心在所述重构曲面上选定一目标选区进行双三次样条插值实现选区细分，获得与追迹光线最邻近的网格点作为新的目标点；7)判断步骤6)获得的目标点是否满足精度要求，若是，则将该目标点作为最终定位交点，执行步骤8)，若否，则返回步骤6)；8)计算所述最终定位交点的法向量，依据空间向量的反射定理确定追迹光线的出射光线方向；9)重复步骤4)‑8)，完成追迹光线在所述嵌套式类Wolter‑I型望远镜光学系统中各层镜面的追迹；10)根据追迹光线的追迹结果计算望远镜光学性能参数，获得评价结果，所述望远镜光学性能参数包括二维点扩散函数、环围能量函数、半能量宽和弥散斑均方根。