基于波像差理论的光学系统评价函数
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第 ３ ２卷
第 ３ 期
光
学
仪
器
Ｖｏ ． ２，ＮＯ ３ １３ ．
２１ ０ ０年 ６月
ｏＰＴＩ ＣＡＬ Ｎ Ｓ １ ＴＲＵ Ｍ ＥＮＴＳ
Ｊ ｎ ，２ １ ｕｅ ００
文 章编 号 ：１ ０ —６ ０ ２ １ ） ３０ ５ —５ ０ ５５ ３ （ ０ ０ ０ —０ ５０
基 于 波像 差 理 论 的 光 学 系统 评 价 函数
＊
徐
挺 ， 国强 朱
２０７） ０ ０ ２ 来自（ 海大学 精密机械工程 系， 海 上 上
摘要 ： Ｌｕ的平 面对 称光 学 系统 的波像 差 理论 与 Ｋｏｋ 定 义 的极 紫外 （ 将 ｉｅ ＸＵＶ） 光栅 仪 器 的评 价
函数 相结 合 ， 而可 以得 到 该评 价 函数 关 于光 学 系统参 量 的 解析 表 达式 。应 用该 评 价 函数 优 化 从
１８ ９ ３年 ， ｒ ｐ Ｍ 在 分 析 全 息 超 环 面 光 栅 的 像 差 时 ， 出 了 波 像 差 分 析 方 法 （ ｖ ｒｎ Ｃｈｉ Ｐ ｓ 提 ｗａ ｅ ｆｏ ｔ
ａｅｒｔ ｎ ＷＦ ［２， 以三 个 主要波 像差 系数 的平方 和作 为 评 价 函数 嘲 ， ｂｒａｉ ， Ａ）１３并 ｏ ， 以优 化 Ｘ 射 线光 谱 仪 光学 系 统 的成像 性 能 。然 而 ， 最终 决定像 差 大小 的是 像差 系数 而并 非 波像 差 系数 ， 以 Ｃ ｒ ｐＭ 运 用 的评 所 ｈｉ Ｐ所 ｓ 价 函数存 在缺 陷 。 １９ 年 Ｋｏｋ 和 Ｎａ ｏ ａＴ使 用 光线追 迹 解析 法对 通 过 光 学 系统 的光 线 聚焦 位 置进 行 计 算 ， ９４ ｉｅＭ ｍｉｋ 在
中图分 类号 ： ４ ６ 文献 标识 码 ： Ｏ ３ Ａ ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０—６ ０ ２ １． ３０ ３ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ５５ ３ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
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一
ｘ Ｕｖ 单 色仪 光 学 系统 ， 并运 用光 线 追 迹程 序 Ｓ ａｏ 对该 光 学 系统 的 优 化 结果 进 行 数值 成 ｈｄ ｗ
像计 算 和 比较 ， 明现 发展 的评 价 函数 是一 种优 化 ＸＵＶ 光栅仪 器十分 有 用的手段 。 证 关键 词 ： ＸＵＶ 光 学 ；单 色仪 ；评 价 函数 ；优化 设 计
引 言
在 ＸＵＶ 光学 系统 中 ， 如何 有效 地解 决像 差 问题 在 光 学 系 统设 计 中是 不容 忽 视 的 。为 了解 决 像 问 差
，
首先 要对 光学 系统 产 生像差 的大小 作 出一 个量 化 的评 价 ， 以定 义 一 个 光 学 系 统评 价 函数 是 十 必 所 分
ｐ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ Ｏｐ ｉ ｉｅ ａ ＸＵＶ ｎ ｃ ｒ ｍ ａ ｏ ｐ ｉａ ｙ ｔ ｍ ｔ ｈ ｓ ｍｅ ｉ ｆ ｎ ｔｏ ａ ａ ｔｒ． ｔ ｚ ｍ ｍｏ ｏ ｈ ｏ ｔ ｒ ｏ ｔ ｌ ｓ ｅ ｗｉ ｔ ｉ ｒｔ ｕ ｃ ｉ ｎ，ａ ｄ ｕ ｅ ｃ ｓ ｈ ｎ ｓ ｒ ｙ ｔ ａ ｉ ｇ ｐ ｏ ｒ ｍ ｈ ｄ ｗ ｏ ｃ ｅ ｋ ｉ．Ｔｈ ａ ｉ ｇ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅｍ ｅ ｉ ｆ ｎ ｔ ｎ ａ ｒ ｃ ｎ ｒ ｇ ａ Ｓ ａ ｏ ｔ ｈ ｃ ｔ ｅ ｉ ｇ ｎ ａｃ ｌｔｏ ｓ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｒｔ ｕ ｃ ｉ ｍ ｏ ｗｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｉ ａ ｖ ｒ ｓ ｆ ｌ ｅ ｎ ｏ ｏ ｔ ｉｅ ｔ ｅ ＸＵ Ｖ ｒ ｔ ｇ ｉ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ． ｅ ｅｏ ｅ ｓ ｅ ｙ ｕ ｅ ｕ ａ ｓ ｔ ｐ ｉ ｚ ｈ ｍ ｍ ｇ ａ ｉ ｎ ｔ ｕ ｎ ｓ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ＸＵＶ ｐ ｉｓ ｏ ｔｃ ；ｍ ｏ ｏ ｈ ｏ ｔ ｒ ｎ ｃ ｒ ｍａ ｏ ；ｍｅ ｉ ｆ ｎ ｔ ｎ；ｏ ｔ ｉａ ｉｎ ｄ ｓｇ ｒｔ ｕ ｃ ｉ ｏ ｐ ｉ ｚｔ ｅｉｎ ｍ ｏ
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的 。在 常规 光学 系统 中 ， 评价 函数 的建 立 和发 展 已经 十分 普 遍 并且 很 相 当的 成熟 。然 而在 Ｘ 学 ＵＶ光 统 中， 由于光 学成 像理 论 尚不 完备 ， 学系 统 的评价 函数 的建 立 和运 用 也 十分 有 限 ， 光 故很 多光 学 系 的 统 设计 仅凭 经验 来设 置参 数 ， 而不是 通 过评 价 函数来 对 其进行 优 化设 计 以控制 像差 。
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第 ３ 期
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文 章编 号 ：１ ０ —６ ０ ２ １ ） ３０ ５ —５ ０ ５５ ３ （ ０ ０ ０ —０ ５０
基 于 波像 差 理 论 的 光 学 系统 评 价 函数
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摘要 ： Ｌｕ的平 面对 称光 学 系统 的波像 差 理论 与 Ｋｏｋ 定 义 的极 紫外 （ 将 ｉｅ ＸＵＶ） 光栅 仪 器 的评 价
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１８ ９ ３年 ， ｒ ｐ Ｍ 在 分 析 全 息 超 环 面 光 栅 的 像 差 时 ， 出 了 波 像 差 分 析 方 法 （ ｖ ｒｎ Ｃｈｉ Ｐ ｓ 提 ｗａ ｅ ｆｏ ｔ
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中图分 类号 ： ４ ６ 文献 标识 码 ： Ｏ ３ Ａ ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０—６ ０ ２ １． ３０ ３ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ５５ ３ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
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在 ＸＵＶ 光学 系统 中 ， 如何 有效 地解 决像 差 问题 在 光 学 系 统设 计 中是 不容 忽 视 的 。为 了解 决 像 问 差
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