叙述在70mm大画幅同步高速摄影机大视场长焦距光学系统中,首次采用折反式结构的光学系统.成功地解决了由于视场大而引起中心拦光大,使轴外像质MIF下降过快的问题.做到该光学系统总长度∑L＜0.6f′,轴外MTF在N=301p/mm时,MTF＞0.4,达到了使用要求.

基于环形衍射理论，对像面光强与光学传递函数进行了计算仿真．编制了可以嵌入到光学设计软件ZEMAX的环形孔径模拟程序，对中心遮拦的像质影响进行了模拟分析．通过理论计算仿真与软件模拟结果对比发现二者结果吻合，验证了嵌入程序的正确性与可行性，为反射式光学系统像质评价提供了更为客观与全面的评价依据．通过模拟结果得出存在中心遮拦光学系统点扩散函数次峰增强，中频区域光学传递函数下降．分别对不同遮拦比像质进行模拟，结果显示对于遮拦比小于30％的系统，遮拦对像质影响基本可以忽略，但当遮拦比增大到40％时，光学传递函数中频开始下降较为明显，为遮拦比的合理选择提供了依据．

分析反射式系统和透射式系统的优缺点,采用折、反系统相结合的方式对一种改进型的折反射系统进行了光学设计,该系统的主次镜都采用易加工的球面反射镜,避免了折射式长焦系统的复杂结构形式、庞大的体积等缺点。本文中对所设计的折反射式系统的相对孔径和中心遮拦等问题进行了深入的探讨。从像质和能量两个角度去分析所设计的系统,最终证明了所设计系统的可行性。最后对系统的杂散光进行了分析。

由于离轴三反射镜系统拥有视场大、无色差、适用温度范围宽、对材料无限制、无中心遮拦、可轻量化设计等一系列优势,在航天遥感中正被越来越广泛地应用。结合常用光学设计软件ZEMAX的Macros功能,通过将自己编写的ZPL宏指令加入系统评价函数中来限制离轴三反优化过程中的挡光问题,并给出了具体的设计、使用步骤。