根据光学系统的对称可以分为几类，如旋转对称光学系统(RSOS)、双平面对称光学系统(DPSOS)和单面对称光学系统(SPSOS)等。目前，大多数光学系统都是RSOS，在这一领域进行了大量的研究。然而，近年来，人们对DPSOS产生了兴趣，主要是因为这种类型的系统可以为变形图像的形成提供独特的解决方案。因此，DPSOS也被称为变形系统。
变形系统系列（一）-变形系统的概念
到目前为止，已经有一些论文和书籍对变形系统行为的某些方面进行了解释，但这些著作大多缺乏足够的理论结构，所获得的结果也远远不够完整。在本文中，我们将对变形系统中的单色原发性像差进行详细的研究。本研究将采用与RSOS类似的理论结构进行发展。虽然该方法与传统的波像差法不同，但可以认为是对相对差值的一种推广。这项工作将为畸变系统的一阶光学成像和一阶(三阶)像差特征提供一个清晰的认识。我们将给出最常见类型的畸变系统的初级像差系数表达式，其形式类似于著名的RSOS塞德尔像差。
那么到底什么是变形系统呢？变形系统是指含有两个相互垂直的对称平面的双曲率曲面的成像系统。所谓双曲曲面，是指在两个垂直截面上曲率半径不同的曲面。如下图就显示了一个双曲曲面的例子。
通过在整个系统中保持两个对称平面相互垂直，变形系统将具有双平面对称。这两个对称面也被称为变形系统的主要部分。由于光功率与曲率有关，变形系统的每个主要部分具有不同的光功率，从而形成变形图像。两个主截面的有效焦距将决定变形比，即两个放大倍率的比值，每个放大倍率对应一个主截面。变形成像系统的一个常见例子是由交叉柱面透镜制成的系统，它可以将正方形的物体场映射到矩形的像场。
配置示例如下图所示。
变形系统不同于一阶的光学RSOS。如果光线从一个变形系统的一个对称平面(主要部分)开始，即x-z平面或y-z平面，它将始终停留在这个平面上，因为它被跟踪通过系统。对于任何不在其中一个对称平面的射线，它将是一个歪斜的射线，它将不包含在任何单个平面中，因为它是通过系统跟踪的。
由于变形系统中元素的双曲率性质，我们在每个中间空间中都没有唯一的物点和像点。相反，我们有一组与x-z对称平面相关的中间物和像点，以及另一组与y-z对称平面相关的点。因此，单一的双曲率曲面并不是一个成像系统，因为它不能对轴上物点形成单一的像点。因此，我们本质上对于系统中任何单一的双曲曲面都有恒定的散光，无论我们将我们的观测平面定位在哪里(如下图)。
我们假设在空间中有两组中间的近轴物体平面和图像平面，每组都与一个对称平面相关。在最终的图像空间中，我们让两个图像平面重合，完成成像形成。换句话说，变形成像系统在物体和最终图像空间一般会被约束为唯一的物体和图像平面，而在中间空间则不会。
同样的道理也适用于光瞳——一般来说，我们在每一个中间空间都没有唯一的入瞳和出瞳，除了光阑位置。相反，对于每个对称平面，我们会有一组唯一的光瞳。
由于这些特征，当我们讨论光程差误差(OPD)或光线误差时，在每个空间中，我们不清楚我们指的是哪个图像点的误差。在计算OPD时，在每个空间中，参考球的中心点应该是高斯图像中的哪个点?由于通常在最终图像空间中我们没有唯一的出瞳，如果系统光阑不在这个空间中，那么当我们写出波像差函数时，我们使用的是哪个坐标?这些困难也许可以解释为什么自塞德尔第一次描述他的五种塞德尔像差以来，150多年过去了，但除了最简单的平行圆柱形变形连接系统以外，没有人提供一套一般变形系统的完整的初级像差系数。
相关文献：
《几何光学 像差 光学设计》（第三版）——李晓彤 岑兆丰
昊量光电 您的光电超市！
上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品！与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。
我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务，助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念！
您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息，或直接来电咨询4006-888-532。
展示全部 
