透射式光学元件光致热变形像质分析方法

摘要

本发明属于光学仪器热光学领域，涉及一种透射式光学元件光致热变形像质分析方法。该方法把大气压、功率、波长、折射率温度系数等因素考虑在内，通过有限元软件(I-DEAS)建立热分析模型，考虑各个面的辐射换热和传导换热，求解出光学元件温度场分布和各个节点的坐标位置与变形量，再通过Zernike多项式实现光学表面面型拟合，并由光学系统本身热源特点出发，提出一种新的圆柱坐标拟合方法用于实现温度场的精确拟合，由此计算出不同通光孔径位置光线通过的几何路程及材质的折射率函数，从而得出波前畸变及其PV、RMS值。本方法实现简单、精确度高，程序通用性好，适用于任何透射式光学元件波像差求取。

主权项

1.透射式光学元件光致热变形像质分析方法，其特征在于：由光学系统热源特点出发，建立以光轴方向为z轴的圆柱坐标下的温度基底函数系，该表达式是将Zernike多项式的系数变换为沿光轴方向位置的函数，如式1：$T(\rho ,\theta ,z)=\underset{i=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\left[\left(\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{c}_{\mathrm{ij}}{z}^j\right)Z_i(\rho ,\theta )\right]---\left(1\right)$式中：Z_i(ρ，θ)为Zernike多项式第i项，为多项式系数函数。