扫描反射镜重量过大,会增加马达的负载,从而导致体积和总重增加;反射镜的二级模态接近光电系统平台的共振频率点时,会引起共振现象。为了使扫描反射镜减重,首先对其进行有限元分析,得出最大加速度变形、二阶模态和转动惯量。其次,根据有限元分析的结果选择铍作为扫描镜的材料。接着利用ansys软件进行拓扑优化,优化时考虑不同体积百分比对最大变形的影响,确定约束的体积百分比为75%,目标函数为结构刚度。最后对拓扑优化的结果进行修改,使之易于加工。分析结果表明,转动惯量相对于初始值减少了75%,同时二阶模态和最大加速度变形满足设计要求。

根据光线经过折射面后像距和折射面参数之间的关系,将折射面划分为若干同心圆环,各圆环之间沿光轴有一定的轴向间隔。一束平行于光轴的光线入射后,经过不同部分光线的像点相互重叠从而使球差减小。根据上述思想用单透镜构造一个透镜称为环带透镜,然后以环数为2的透镜为例用CODE V进行像差分析。和双胶合透镜比较得出环带透镜的球差、波像差以及轴上点的弥散斑优于胶合透镜,同时光学传递函数指标提高,接近衍射极限。