天体望远镜的光学设计和性能评估分析
天体望远镜的光学设计和性能评估分析
天体观测一直以来都是人类对宇宙探索的重要手段之一。而天体望远镜作为实现天体观测的关键装备，在科学研究和天文学发展中发挥着重要的作用。天文学家和光学工程师们一直致力于改进天体望远镜的光学设计和性能评估，以获得更加精确的观测数据和更深入的科学发现。
光学设计是天体望远镜设计的核心。在天体观测中，光学系统的主要任务是收集、聚焦和传输来自天体的光线，使之在探测器上得到清晰、准确的成像。天体望远镜的光学设计需要考虑如何最大程度地收集天体光线，并减少由于光线折射、散射等因素引起的信号损失。这要求望远镜的光学系统具有较大的视场和较高的光学分辨率。
望远镜的光学设计涉及到众多因素，如焦距、光圈、镜面形状等。首先，焦距的选择需要考虑观测对象的特性和观测需求。较短的焦距可以提供更广阔的视场，适合观测广域天体，而较长的焦距则能提供更高的光学分辨率，适合观测细节丰富的天体。其次，光圈的设计需要在权衡光线收集效率和光学形态的几个方面。适当增大光圈可以增加视场和光量，但也会增加光学畸变和球差等问题。镜面形状的设计则需要考虑如何减小像差，使成像尽可能接近理想状态。
除了光学设计，性能评估也是天体望远镜研发中的重要环节。性能评估旨在判断望远镜的成像质量和工作稳定性。传统的性能评估方法主要包括光学测试、成像质量分析和系统工作效率评估等。光学测试通常通过干涉仪、自动定标设备等设备进行，以获得望远镜的波前像差、像散率等光学参数。成像质量分析则是通过对观测数据进行处理和分析，评估成像的锐度、分辨率等。系统工作效率评估则是评估望远镜在实际观测任务中的表现，如观测精度、观测周期等。
随着光学科学的进步，新的光学设计方法和评估指标也不断涌现。例如，自适应光学技术能够校正由大气湍流引起的像差，提高望远镜的分辨率和成像质量。同
时，新的评估指标如星指正精度、成像动态范围等也广泛应用于现代天体望远镜的性能评估中，提高了对观测数据的有效利用。
天体望远镜的光学设计和性能评估是天文学研究的重要内容。通过改进光学系统的设计和评估方法，我们能够获得更加精确的天体观测数据，并对宇宙的奥秘进行更深入的探索。未来，随着科学技术的不断进步，天体望远镜的光学设计和性能评估将继续发展，为天文学研究带来更多的突破和进展。
天文望远镜光学形式与优缺点简介
望远镜的光学形式与优缺点简介 望远镜的光学形式分为折射式、反射式、折反射式等三种。 折射望远镜 折射镜的镜片结构是由二片到三片所组合的消色差设计。 优点：焦距长、视野较大、解读力强、拍摄出的星点锐利，星像明亮，最适合于做天体测量方面的工作、观测月球、行星、双星表现出色，较大口径的产品易于地面观景、 非常适合做月面及行星的扩大摄影。影像清晰锐利，高对比度、较好的消色差设计、极好的APO高消色差、好的镜片几乎无色差、使用寿命很长，但须注意不要让镜片发霉、易于设置和使用、 保养容易，很少或不需要维护、底片比例尺大、对镜筒弯曲不敏感、简单和可靠的设计、密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片、物镜永久固定式安装，无需校正。 缺点：价格高昂。大口径规格比较昂贵、较重、长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大、存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜>、有残余的色差，从而降低了分辨率、优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不过，消色差或复消色差并不能完全消除色差，所谓消色差物镜只是对白光中7
种色光的2种色光<红和兰光）消除色差，而复消色差物镜除了对2种色光消色差之外，还对第3种色光<黄光）消除了剩余色差。短焦的折射镜有周边像差的现象，但这些缺点现已可解决。口径无法做太大，增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸，经济的设计大多为中小口径产品、巨大的光学玻璃浇制也十分困难，对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害、到1897年叶凯士望远镜建成，折射望远镜的发展达到了顶点，此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜，并且，因为重力使大尺寸透镜的变形会非常明显，因而丧失明锐的焦点。 反射式望远镜： 优点：口径较大，影像明亮。成本低，没有色差， 可做较大的口径，适合做星云、星团的摄影。没有色差，能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息，且相对于折射望远镜比较容易制作。 缺点：口径越大，视场越小， 光轴需常调整，反射镜面镀膜易氧化，物镜需要定期镀膜 <三至五年），否则星星愈看愈暗，保养较为繁复。反射镜的慧差和像散较大，使得视野边缘像质变差， 周边像差使星象肥大。彗形像差，这已被克服。 常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式2种。 牛顿反射望远镜
天体望远镜的光学设计和性能评估分析
天体望远镜的光学设计和性能评估分析 天体观测一直以来都是人类对宇宙探索的重要手段之一。而天体望远镜作为实现天体观测的关键装备，在科学研究和天文学发展中发挥着重要的作用。天文学家和光学工程师们一直致力于改进天体望远镜的光学设计和性能评估，以获得更加精确的观测数据和更深入的科学发现。 光学设计是天体望远镜设计的核心。在天体观测中，光学系统的主要任务是收集、聚焦和传输来自天体的光线，使之在探测器上得到清晰、准确的成像。天体望远镜的光学设计需要考虑如何最大程度地收集天体光线，并减少由于光线折射、散射等因素引起的信号损失。这要求望远镜的光学系统具有较大的视场和较高的光学分辨率。 望远镜的光学设计涉及到众多因素，如焦距、光圈、镜面形状等。首先，焦距的选择需要考虑观测对象的特性和观测需求。较短的焦距可以提供更广阔的视场，适合观测广域天体，而较长的焦距则能提供更高的光学分辨率，适合观测细节丰富的天体。其次，光圈的设计需要在权衡光线收集效率和光学形态的几个方面。适当增大光圈可以增加视场和光量，但也会增加光学畸变和球差等问题。镜面形状的设计则需要考虑如何减小像差，使成像尽可能接近理想状态。 除了光学设计，性能评估也是天体望远镜研发中的重要环节。性能评估旨在判断望远镜的成像质量和工作稳定性。传统的性能评估方法主要包括光学测试、成像质量分析和系统工作效率评估等。光学测试通常通过干涉仪、自动定标设备等设备进行，以获得望远镜的波前像差、像散率等光学参数。成像质量分析则是通过对观测数据进行处理和分析，评估成像的锐度、分辨率等。系统工作效率评估则是评估望远镜在实际观测任务中的表现，如观测精度、观测周期等。 随着光学科学的进步，新的光学设计方法和评估指标也不断涌现。例如，自适应光学技术能够校正由大气湍流引起的像差，提高望远镜的分辨率和成像质量。同
望远镜技术的光学设计
望远镜技术的光学设计 在科学与技术的不断发展中，望远镜被广泛应用于天文学、地质学、生物学等领域，成为人类观察宇宙和探索地球的重要工具之一。望远 镜的光学设计是实现高分辨率、高清晰度观测的关键要素之一。本文 将探讨望远镜技术的光学设计。 1. 光学设计的基本原理 望远镜的光学设计基于光线的传播和折射原理。其基本部分包括目镜、物镜、镜筒等。目镜负责接收入射光线，物镜负责集光和形成清 晰的像，而镜筒则用于固定和调节镜头。 2. 光学系统的构成 望远镜的光学系统由多个镜片组成，具体包括凹透镜、凸透镜、反 射镜等。这些镜片通过特定排列和调整，使得光线能够被正确地聚焦 和成像，从而实现清晰的观测效果。 3. 光学设计的关键参数 光学设计中的关键参数包括焦距、口径、孔径比等。焦距决定了物 镜和目镜之间的距离，而口径则决定了光线的收集能力。孔径比是指 目镜或物镜的直径与焦距的比值，它影响望远镜的分辨率和透明度。 4. 光学设计中的常见问题及解决方法 在光学设计中，常见的问题包括像差、散焦、畸变等。像差是指在 成像过程中出现的形状或色彩的偏差，散焦是指焦距过长或过短导致
的成像不清晰，而畸变则是指图像形状和大小的变形。针对这些问题，可以通过使用特殊材料、添加补偿镜片或使用数字图像处理技术等方 法进行修正和优化。 5. 光学设计中的创新与发展 随着科技的进步，望远镜的光学设计也在不断创新和发展。如今， 采用自适应光学技术的望远镜可以根据大气条件和观测目标的特征进 行实时调整，以获得更清晰的图像。此外，光学干涉技术和多通道光 谱学等新技术也为望远镜的光学设计提供了新的思路和方法。 6. 光学设计在不同领域的应用 望远镜技术的光学设计在天文学、地质学、生物学等领域都有着重 要的应用。在天文学中，精确的光学设计可以帮助科学家观测和探索 宇宙中的星系、行星等天体。在地质学中，望远镜可以用于观测地球 的地质结构和自然灾害等。在生物学中，望远镜则可以用于观测微生 物和细胞等微观结构。 总结： 望远镜技术的光学设计是实现高清晰度、高分辨率观测的重要环节。通过合理选择光学系统和参数，解决光学设计中的常见问题，以及不 断创新和发展，望远镜技术在各个领域都有着广泛的应用。光学设计 的优化将为人类的科学研究和认知世界提供更加准确和详尽的信息。
太空望远镜的光学设计与成像原理
太空望远镜的光学设计与成像原理太空望远镜，作为现代天文学的重要工具之一，具有优越的观测条 件和能力，能够在地球大气层所限制的范围之外获取高质量的天文图像。在太空环境中，太空望远镜的光学设计起着至关重要的作用，决 定了其成像质量和观测能力。本文将介绍太空望远镜的光学设计原理 以及成像原理。 一、太空望远镜的光学设计 1. 主光学元件 太空望远镜的光学设计首先需要确定主光学元件，主要包括光学反 射镜和光学透镜。反射镜是太空望远镜最常用的主光学元件，其将光 线反射并聚焦到焦点上，形成清晰的图像。通过合理的反射镜曲率和 形状设计，可以最大程度地减少光学畸变和像差，提高成像质量。 2. 光学材料选择 光学材料的选择对太空望远镜的光学设计至关重要。在太空环境中，望远镜需要承受极端温度、真空和辐射等严酷条件，因此所选择的光 学材料应具有良好的热稳定性和耐辐射性能。目前，多种先进的光学 材料被广泛应用于太空望远镜，如低膨胀玻璃、硅晶体等。 3. 光学系统仿真和优化 光学系统仿真和优化是太空望远镜光学设计的重要步骤。通过数值 模拟和计算机仿真技术，可以评估光学系统的成像性能并优化设计参
数。仿真结果可以反馈给设计师，指导其进行合理的设计修改，以提 高望远镜的成像质量和观测能力。 二、太空望远镜的成像原理 1. 光线的传播和接收 太空望远镜的成像原理与地面望远镜基本相同，都是通过收集、聚 焦和传输光线来实现图像的获取。望远镜接收到来自宇宙的光线，通 过主光学元件（反射镜或透镜）将光线聚焦到焦点上，然后通过次要 光学元件（如二次镜）将光线投射到探测器上，最终形成图像。 2. 光学畸变和像差的校正 太空望远镜的成像质量受到光学畸变和像差的影响，因此需要进行 校正。光学畸变是由于光线在经过光学系统过程中被散射和折射而引 起的像差，可以通过采用复杂的光学设计和高精度的制造工艺来减小。此外，像差的校正也可以通过电子图像处理技术来实现，如数值补偿 和图像拼接。 3. 图像传输和处理 太空望远镜获取到的图像需要通过传输和处理才能被观测者获得。 在太空环境中，望远镜一般配备无线电设备，图像可以通过无线电信 号传输到地面接收站。接收到的信号可以经过数字化处理和图像增强 技术，以提高图像的分辨率和质量。 总结：
光学天文望远镜结构设计及性能分析研究
光学天文望远镜结构设计及性能分析研究一、背景介绍 光学天文望远镜作为天文学中最常用的观测工具之一，已经成为了现代天文学研究中不可或缺的组成部分。光学望远镜利用天然光线在折射、反射、聚焦等方面的特性，可以使天体物理学的研究者们在研究恒星、行星、银河系等天体时，获得清晰而准确的观测结果。在光学望远镜的结构和性能设计方面，需要综合考虑各种物理因素和技术因素，以达到最优的性能。 二、光学天文望远镜结构设计 光学天文望远镜的结构设计主要包括望远镜主体、支架、平台、辅助设备等三个方面。其中，主体是光学天文望远镜重要的组成部分，一般包括镜筒、镜盘、鏡片等。 1. 镜筒 镜筒是光学望远镜的主体，一般由钢筋、钢板等材料制成。镜筒的主要功能是将光束能最大地聚焦，达到更好的观测效果。此外，还需要考虑镜筒的稳定性、振动等因素。 2. 镜盘 镜盘是光学望远镜的重要组成部分，是支撑鏡片的核心。一般由铝合金或有机玻璃等材料制成。因为镜盘对光束聚焦的影响较大，所以设计时需要考虑材料的质量和表面精度，以保证望远镜的观测性能。 3. 镜片 镜片是光学望远镜的核心部分，负责对光线进行折射和反射，使光线能够在焦点处集中，从而实现更准确的观测。常用的材料有石英、硼硅玻璃等。
三、性能分析研究 光学天文望远镜的性能与其结构设计密不可分，影响性能的因素主要包括镜面 精度、镜面表面质量和光学设计等几个方面。 1. 镜面精度 镜面精度是评价光学望远镜性能的重要因素之一。它的准确度和表面精度会直 接影响到望远镜的空间分辨率。为了提高镜面精度，需要采用多种技术手段来进行研磨和加工。同时，加强对镜体的检验和监测，以及对望远镜的镜面保养和维护，也是保证长期稳定性和性能的重要因素。 2. 镜面表面质量 光学望远镜的表面质量也是影响性能的重要因素。表面的平整度、光洁度、清 洁度等都会影响到光线的聚焦质量和影像的清晰度。因此，在望远镜的表面处理方面，需要充分考虑表面粗糙度和清洁度等因素，并采用适当的技术手段进行表面处理和保养。 3. 光学设计 光学设计是保证望远镜性能的重要因素之一。合理的光学设计能够使望远镜在 不同沿视方向的变化下，实现较为稳定和准确的观测效果。因此，在望远镜的设计过程中，需要综合考虑光学设计的大小、焦距和视场等因素。 四、结论 光学天文望远镜的结构设计和性能分析是相互联系的，两者必须要协调起来才 能实现最优的效果。在望远镜的各个组成部分中，镜筒、鏡盤、鏡片等都需要在结构和性能方面进行充分的考虑和设计。合理的光学设计、精准的镜面研磨和保养等，都可以提高望远镜的空间分辨率和观测精度，保证其各方面性能的稳定性和可靠性。
天文望远镜的光学指标
天文望远镜的基本光学性能指标 评价一架望远镜的好坏，首先要看它的光学性能，其次看它的机械性能（指向精度与跟踪精度）。 光学望远镜的光学性能一般用下列指标来衡量： 1.物镜口径（D） 望远镜的物镜口径一般指有效口径，也就是通光口径（不是简单指镜头的直径大小），是望远镜聚光本领的主要标志，也决定了望远镜的分辨率（通俗地说，就是看得清看不清）。它是望远镜所有性能参数中的第一要素。望远镜的口径愈大，聚光本领就愈强，愈能观测到更暗弱的天体，看亮天体也更清楚，它反映了望远镜观测天体的能力，因此，爱好者在经济条件许可的情况下，应尽量选择口径较大的望远镜。 2.焦距（f） 望远镜的焦距主要是指物镜的焦距。望远镜光学系统往往由两个有限焦距的系统组成，其中第一个系 统（物镜）的像方焦点与第二个系统（目镜）的物方焦点相重合。物镜焦距常用f表示，而目镜焦距常用f'表示。 比如F700´60天文望远镜的物镜焦距（f）为700mm。目镜PL9的焦距（f'）为9mm。 物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志。对于同一天体而言，焦距越长，天体在底片上成的像就 越大。 3.相对口径（A）与焦比（1/A） 相对口径A又称光力，它是望远镜的有效口径D与焦距f之比，即A=D/f。它的倒数（1/A）叫焦比（即 f/D，照相机上称为光圈数）。例如70060天文望远镜的相对口径A(=60/700)≈1/12，焦比f/D （=700/60） ≈11.67。相对口径越大对观测行星、彗星、星系、星云等延伸天体越有利，因为它们的成像照度与望远 镜的相对口径的平方（A2）成正比；而流星或人造卫星等所谓线形天体的成像照度与相对口径A和有效口 径D的积（D2/f）成正比。因此，作天体摄影时，要注意选择合适的A或焦比。 一般说来，折射望远镜的相对口径都比较小，通常在1/15～1/20，而反射望远镜的相对口径都比较大，
天文望远镜标准
天文望远镜标准 天文望远镜的标准可以从多个方面来考虑，包括光学性能、设计特点和科学研究需求等。以下是一些常见的天文望远镜标准： 光学分辨率：天文望远镜的光学分辨率决定了它能够分辨的最小角度或最小细节。较高的光学分辨率意味着望远镜能够观测到更细小的天体细节，对于研究天体结构、行星表面特征等非常重要。 灵敏度：天文望远镜的灵敏度决定了它能够探测到的最微弱的光信号。较高的灵敏度使得望远镜能够观测到较暗的天体或较远的宇宙物体，对于研究遥远星系、暗淡天体等非常关键。 视场：视场是指望远镜能够观测到的视野范围。较大的视场能够覆盖更广阔的天区，对于进行巡天观测和天体普查非常重要。 光谱分辨率：光谱分辨率决定了望远镜能够分辨出不同波长的光线。高分辨率的光谱观测可以提供详细的光谱信息，对于研究天体的组成、温度、运动等具有重要意义。 多波段观测能力：天文望远镜的多波段观测能力意味着它能够在不同的波长范围进行观测，包括可见光、红外线、紫外线等。这样的能力能够提供更全面的天体信息，对于多波段研究和跨波段观测非常有益。 数据处理和分析能力：现代天文望远镜往往产生大量的观测数据，因此具备高效的数据处理和分析能力非常重要。这包括数据存储、传输、处理和分析等方面，以便科学家能够充分利用观测数据进行研究。 轨道稳定性：对于空间望远镜而言，良好的轨道稳定性是非常重要的。稳定的轨道可以确保望远镜的观测不受振动和扰动的影响，从而获得高质量的观测数据。 抗干扰性能：在地面望远镜中，抗干扰性能是关键因素之一。望远镜应该能够抵御来自大气、地面震动、光污染等方面的干扰，以获得清晰、准确的观测结果。 可观测时间和观测效率：望远镜应该具备较长的可观测时间和高效的观测过程，以最大程度地利用观测资源，提高观测效率。 可靠性和可维护性：望远镜应该具备良好的可靠性和可维护性，以确保长期稳定运行和及时维护。这包括可靠的机械结构、电子系统和仪器设备，以及便于维修和保养的设计。 需要注意的是，不同类型的天文望远镜可能具备不同的标准和指标，因为它们的设计和用途各不相同。例如，地面望远镜和空间望远镜在技术要求和限制上有所差异。此外，随着科学技术的不断发展，望远镜标准也会随之演变和提高。 总体而言，天文望远镜的标准是综合考虑光学性能、设计特点、科学需求和实际可行性等因素，以满足观测目标和科学研究的需求。这些标准旨在提供高质量的观测数据，推动天文学
天文望远镜设计与优化研究
天文望远镜设计与优化研究 第一章：引言 天文望远镜是用于观察星空的重要工具，其设计和优化对于天 文学研究具有重要意义。本文旨在探讨天文望远镜的设计与优化 研究。 第二章：天文望远镜基础知识 天文望远镜有多种形式，包括反射式望远镜、折射式望远镜和 干涉仪等。其中反射式望远镜最为常见，其结构包括主反射镜和 次反射镜（或者平面反射镜）。在望远镜中，反射面和设计方式 会影响成像的质量。 第三章：天文望远镜设计与优化 天文望远镜的设计与优化方案是一个复杂的工程任务。首先， 设计者必须确定望远镜的任务以及要恰当的体积和重量等。其次，设计者需要确定主反射镜和次反射镜的曲率半径、角度和调焦方 式等。最后，设计者需要选择和合理地排布各种光学元件，以实 现涵盖所有光谱范围的有效光学系统。 优化天文望远镜常采用的方法包括反射面形状优化、配合面优化、几何参数优化等。
反射面形状优化旨在通过压制反射面的变形，从而改善光波度（RMS波差）。反射面形状优化可以通过对光学系统中各元件的位置和外形进行调节，以达到最佳成像效果。配合面优化方法是调整各光学元件之间的距离和位置，以改善成像质量。几何参数优化方法是在涉及光学系统设计的所有参数中选择最优组合，包括反射面形状、次反射器倾角、焦距等。 第四章：天文望远镜性能评估 性能评估旨在衡量天文望远镜不同构型方案的成像质量。语音失真度（MTF）是衡量光学仪器成像性能的最重要标准之一。MTF描述了光学仪器的空间分辨率，是描述天文望远镜图像清晰度的量。 其次，天文望远镜还需要评估各种噪声源的阈值和灵敏度。噪声来源包括天空背景噪声、热噪声、暗电流和读出噪声等。灵敏度定义为对天体光的最小可检测信号，需要考虑望远镜本身的噪声和背景噪声。 第五章：天文望远镜的发展和未来 天文望远镜在发展中不断突破，朝着高光谱分辨率、大视场和高角分辨率发展。未来天文望远镜的发展方向包括增强紫外光的研究、增强多色性测量、提高光谱分辨率、推动大口径成像望远镜的发展和稳定性、精准法线示踪等。
墨子望远镜的镜面矫正技术与精度评估
墨子望远镜的镜面矫正技术与精度评估 墨子望远镜是中国的一项重要科研工程，旨在实现遥感通信和量子科学实验。作为中国的首个卫星量子实验平台，墨子望远镜具有高度精密的光学系统，而镜面矫正技术和精度评估是确保望远镜性能的重要因素。 一、墨子望远镜的光学系统 墨子望远镜的光学系统包括主镜和整流器。其中，主镜是望远镜的核心部件，用于聚焦收集远处天体的光信号。主镜采用的是反射式望远镜结构，其镜面需要保持高度的平整度和精确的曲率，以确保光的聚焦效果。 为了提高主镜的光学质量，墨子望远镜采用了镜面矫正技术。这种技术可以有效地改善主镜表面的形状和平整度，消除镜面的畸变和缺陷，提高光学系统的性能。 二、墨子望远镜的镜面矫正技术 墨子望远镜的镜面矫正技术包括镜面调整和镜面修复两个方面。 1. 镜面调整 镜面调整是在望远镜制造过程中对主镜进行微调，以达到理想的形状和平整度。这一过程需要高度精确的仪器和工艺，以确保主镜的表面质量达到预期要求。常用的调整方法包括使用激光干涉仪对镜面进行测量和调整，以及采用机械手臂等设备对镜面进行微小调整。
2. 镜面修复 镜面修复是对望远镜镜面上的缺陷和损伤进行修补和矫正的过程。 镜面在使用和运输过程中可能会出现划痕、裂纹等问题，这些问题会 对光学系统的性能产生不利影响。墨子望远镜采用了一系列的修复技术，包括填补、抛光和修整，以修复镜面的缺陷并恢复其平整度和曲率。 三、墨子望远镜的镜面精度评估 墨子望远镜的镜面精度评估是对望远镜的光学系统进行质量监控和 性能测试的过程。通过精确测量和分析，可以评估望远镜的镜面形状、平整度和曲率等指标，以判断其是否符合设计要求。 墨子望远镜的镜面精度评估采用了多种方法和仪器。例如，常用的 方法包括干涉仪测量、相位测量等。同时，还可以利用计算机模拟和 数值分析的方法，对望远镜的光学系统进行综合评估和改进。 通过镜面精度评估，可以及时发现和解决望远镜镜面的问题，确保 其光学质量和性能达到最佳状态。同时，评估结果还可以为望远镜的 后续研制和改进提供参考，为提高中国的卫星遥感和量子科学研究水 平提供有力支持。 结论 墨子望远镜作为中国重要的科研工程，其镜面矫正技术和精度评估 是确保其光学系统性能的关键。通过镜面调整和修复技术可以提高主 镜的光学质量，而镜面精度评估可以及时监控光学系统的性能，进一
星载光学系统的设计与实现
星载光学系统的设计与实现 星载光学系统是一种能够在宇宙空间中实现对目标的观测的技术。它能够通过安装在卫星上的望远镜来捕捉宇宙中微弱的光信号，实现对恒星、行星、星云等天体的观测，并且提供高质量的 观测图像和数据。 星载光学系统这项技术的设计与实现需要考虑多个方面的问题，包括望远镜的光学设计、成像传感器的选择、信号处理技术等等。下面我们将分别进行介绍。 第一，望远镜的光学设计。望远镜的光学设计是星载光学系统 的核心之一。通常情况下，望远镜的光学设计需要考虑的因素包 括光学镜面的精度与质量、望远镜的光路设计、成像质量以及望 远镜的大小和重量等。其中，光学镜面的精度与质量是望远镜光 学性能的关键，因为它直接影响着望远镜成像的分辨率和清晰度；光路设计则是为了保证望远镜能够获得高质量的图像，减少成像 的畸变；望远镜的大小和重量则是在保证性能的同时，寻求最小 化望远镜的重量，以方便卫星发射和轨道部署。 第二，成像传感器的选择。成像传感器能够将到达望远镜的光 信号转换成数字化的图像数据。在选择成像传感器时，需要考虑 的因素包括成像的灵敏度和分辨率、探测器的暗噪声和动态范围、信号读取速度等等。其中，成像传感器的分辨率和灵敏度是最为
重要的指标，因为它们决定了整个星载光学系统的观测效果和精度。此外，探测器的动态范围也是非常关键的因素，因为它能够 有效避免探测器过曝的问题，并且提供更加精准的观测数据。 第三，信号处理技术。星载光学系统采集到的光信号需要经过 信号处理技术的处理，才能够得到高质量的图像和数据。信号处 理技术包括减噪处理、图像增强、图像恢复等技术，能够有效地 优化观测图像的质量和分辨率。其中，减噪处理是一项非常重要 的工作，因为它能够去除图像中的杂波和噪声，提高成像的信噪比；图像增强技术则是通过加强图像的对比度和清晰度，使图像 更加易于观测分析和研究；图像恢复技术则是在图像模糊、失真 和噪声等方面进行优化和修复，提高图像数据的质量和准确性。 在星载光学系统的设计与实现过程中，各方面的因素都需要相 互协调和适配，以保证整个系统能够达到最好的观测效果和性能。此外，还需要根据具体的目标和任务要求进行定制和优化，以适 应不同的天文观测需求和要求。 总结来说，星载光学系统是一项非常重要的技术，能够为人类 提供宝贵的天文观测数据和资源，为人类探索宇宙提供有力的支 持和帮助。在未来，随着技术的不断发展和完善，星载光学系统 将会得到进一步的发展和应用，为我们揭示更多神秘的宇宙奥秘。
单筒望远镜的光学性能评估标准
单筒望远镜的光学性能评估标准 单筒望远镜作为一种常见的光学仪器，用于观察远处的物体和天体。在选择单筒望远镜时，光学性能是一个重要的考虑因素。本文将探讨单筒望远镜的光学性能评估标准，帮助读者更好地理解并选择合适的单筒望远镜。 首先，对于单筒望远镜的光学性能评估，最重要的指标是分辨率。分辨率是指望远镜能够分辨出两个非常接近的对象，并将它们作为两个独立的图像显示出来的能力。分辨率取决于望远镜的光学系统，以及其口径和焦距。 一个优秀的单筒望远镜应具备较高的分辨率。高分辨率意味着能够清晰地看到更细微的细节，这对于观察天体、野生动物或其他目标都是非常重要的。因此，选择一个具有高分辨率的单筒望远镜是至关重要的。 其次，色差是另一个评估单筒望远镜光学性能的重要指标。色差是指当光线透过透镜或镜片时，由于不同波长的光的折射率不同，导致不同颜色的光线呈现出不同的折射角度，从而产生色散现象。色差会影响图像的清晰度和色彩纯度。 在评估单筒望远镜的色差性能时，需要关注色差的抑制程度。较好的单筒望远镜往往采用特殊的光学镜片或涂层来减少色差的发生，提供更准确、真实的图像。因此，选择一个具有较低色差的单筒望远镜可以获得更清晰、更准确的观测结果。 第三，透明度和亮度也是评估单筒望远镜光学性能的重要因素。透明度是指望远镜的光学系统能够通过多少光线，决定了观察目标的明亮度。亮度是指在相同观察条件下，望远镜所观察到的图像的明亮程度。 一个优秀的单筒望远镜应该具有高透明度和良好的亮度。高透明度意味着更多的光线能够通过望远镜，并进入我们的眼睛，从而提供更明亮的图像。良好的亮度可以让我们更清楚地观察目标，特别是在暗淡的环境中，如夜晚观测星空时。
望远镜光学的测试及调整
望远镜与光学测试 我们都知道，各种像差在望远镜规模生产中都有可能出现，包括信达，米德还有CELESTROM。更高端的望远镜生产厂家就没有那么多问题。好的APO，一些更好的SCT，马卡，DOB等，都有好的质量控制。他们测试他们的光学产品，只允许有很小的误差（小于八分之一波长，大多数时间小于1／10波长甚至更低）。不要认为10000美元的望远镜就是完美的，因为光线物理性质的原因，没有什么望远镜是完美的。有很多的变量，当一部分被做得完美时，代价就是损失了另一部分的质量。这些变量是互换的，顾此失彼。但是我们可以使用一些特殊的材料和复杂的设计，用高成本的人工和材料进行生产，这就是为何好的APO价格那么昂贵的原因了。 现在让我们来讨论一下从低端到中段镜子的最常见的像差问题。 彗差是由于光学不同轴引起的，因此好好的较准可以对其进行修正。彗差会令图像看起来像慧星或者流星，在一边出现一条小小的尾巴。像散，普遍存在于人眼中，虚焦后（焦外）令图像变得不对称。一个好的测试方法是虚焦一点点，看图像是不是圆形或者是蛋型的。如果是蛋型的，那么焦内焦外看起来是一样的。如果焦内是平行的，那么焦外就是垂直的。如果是一定的角度，如8点和2点的夹角，那么另一面就是10点和4点的方向。这个现象是由像散造成的，主要与镜头或者反射镜片有关。光轴不准，或者使用大广角目镜，或者天气不好，出现的问题非常像像散，因此你应该选用窄视场的目镜，确保光轴准确，选择一个好的天气进行测试。像散的程度可以根据图像到对称前被拉长的程度来计算。拉伸0.26毫米说明你的像散是一个波长，0.14毫米是1／2波长（这个是在150F8的镜子上作出的测试。如果镜子焦比是10，那么0.22毫米相当于1／2波长，而在F6的镜子上，0.1毫米相当于1/2波长） 球差。较低的球差存在非常普遍。球差导致像点的能量不能集中，一边亮一边暗。较高程度的球差也有同样的特征，但是只有一般不合焦。通常认为，低程度的球差是校准不够造成的，高程度球差是校准过度造成的。低程度的球差对像质的损害更大，而且不容易校正，除了一种专门的校正装置。如果你的球差是因为校准不够，这个校正装置可以提高校准，是你的镜子被校正的非常好。镜筒内的气流不是一个大问题，就和空气的气流是一样的。使用前先放在室外进行热平衡。边缘曲率（TURNED DOWN EDGE）是指主镜的边缘和镜子的其他部分表现不一样。加一个小的光澜，稍微牺牲一点口径可以校正。边缘变形会使星点衍射圈边缘像云或者油污的样子，失去清晰度。（ZONES？）,质量不好的玻璃，镜头和反射镜的形状，都会让镜子不好用。ZONES有很多表现形式：斑点，环状物，模糊等等，这些都挥之不去。 花一些时间去调焦你的镜子精确，希望你调教得尽量完美。用好每一毫米口径，效果会非常的不同。轻轻转动一个螺丝，可以让你的画面消除斑点或者云雾状，更加锐利和充满细节。比如，我看环状星云，中心星点有变形和闪烁。当调整螺丝进行精确的校准后，星点特别平整清晰，环状和颜色令人记忆深刻。 下面是我如何调教光轴。首先，我用一个钢株，大约2－4毫米，放在80英尺远的户外太阳底下，用太阳反射光作星点。绿色的滤镜可以帮助你更清楚的识别这个星点。用高倍的目镜，
望远镜设计实验报告
望远镜设计实验报告 望远镜设计实验报告 引言： 望远镜是人类追求天文知识的重要工具之一，通过望远镜的观测，我们可以更 深入地了解宇宙的奥秘。本实验旨在设计一种简易的望远镜，通过实际操作和 观测，探索望远镜的原理和性能。 实验装置： 我们设计的望远镜主要由几个部分组成：物镜、目镜、支架和调焦装置。物镜 是望远镜的核心部分，其作用是收集并聚焦光线。目镜则负责放大物镜所聚焦 的光线，使观察者能够清晰地看到天体的细节。 实验过程： 首先，我们选择了一个合适的物镜，其焦距为50厘米，这样可以保证我们观测到的天体具有较高的清晰度。接下来，我们将物镜固定在一个支架上，确保其 稳定性和准确度。在支架的另一侧，我们安装了一个目镜，其焦距为10厘米。这样，当我们通过目镜观察物镜所聚焦的光线时，可以得到较大的放大倍数。 为了使望远镜具备调焦功能，我们设计了一个调焦装置。通过旋转装置上的螺丝，可以调整目镜的位置，从而改变光线的聚焦点。这样，我们可以根据观察 的需要，调整焦距，使观察到的天体更加清晰。 实验结果： 在实验过程中，我们选择了几个不同的天体进行观察，包括月亮、恒星和行星。通过调整焦距和观察角度，我们成功地观察到了这些天体的细节，并记录了观 察结果。
在观察月亮时，我们清楚地看到了月球表面的山脉和撞击坑，这些细节让我们 对月球的地貌有了更深入的了解。而在观察恒星时，我们可以看到它们的亮度 和颜色的差异，这有助于我们研究恒星的演化和性质。此外，我们还观察到了 几颗行星，如火星和木星，通过望远镜，我们可以清晰地看到它们的表面特征，如火星上的红色大气层和木星上的大红斑。 结论： 通过本次实验，我们设计并搭建了一种简易的望远镜，并成功地观察到了不同 天体的细节。望远镜的设计和使用对于天文学的研究具有重要意义，它让我们 更加接近宇宙的奥秘。未来，我们可以进一步改进望远镜的性能，提高其分辨 率和放大倍数，以便更深入地研究宇宙的各个方面。 总之，本次望远镜设计实验为我们提供了一次宝贵的机会，让我们亲身体验了 望远镜的原理和功能。通过实际操作和观测，我们对天文学有了更深入的认识，并对望远镜的设计和应用有了更深入的了解。这次实验不仅丰富了我们的科学 知识，也激发了我们对宇宙的好奇心和探索欲望。
实验五 天文望远镜的使用与光学性能的测定
实验五天文望远镜的使用与光学性能的测定 一、 40 cm卡塞格林反射望远镜的操作 1.实验目的 了解天文望远镜的性能，并学会独立操作望远镜 2.实验仪器 40 cm反射望远镜 本实验使用的望远镜为卡塞格林R-C系统，赤道式装置。两个度盘分别为赤纬（δ），时角（t），主镜为凹的双曲面镜，口径D= 400 mm，副镜为凸的双曲面镜，系统的有效焦距F= 6000 mm ；导星镜为D= 150 mm、F= 1980 mm的折射望远镜，见图sh5.1。 赤道装置：这种装置有两个相互垂直的Array轴，即赤纬轴和赤经轴（极轴）。极轴指向天 极，与地球自转轴平行，其高度应当等于当 地的地理纬度。镜筒可以绕着赤纬轴转动， 并可以固定在一定的赤纬方向上。通常有赤 纬盘及时角盘显示望远镜的指向。跟踪天体 时，望远镜自东向西绕极轴运动,方向与地球 自转方向相反,速度为15"/s，用来补偿地球自 转，使望远镜保持指向被测的天体。利用赤 道装置实现跟踪天体的周日视运动是很方便 的。 3. 实验指导 在某一北京时间T h观测一个已知天体 （α、δ）。观测前首要先将当晚的北京时按 公式 S=S0+(T h-8h)(1+μ)+λ换算成北京地 方恒星时，用一个恒星时钟计量恒星时，利 用公式t= S-α，计算出观测时刻天体的时 角t。由望远镜的电控度盘，将望远镜指向 预定的天区（t、δ）。待测天体进入视场后， sh5.1 40cm的反射望远镜 打开转仪钟进行跟踪。天体的α、δ及观测时 刻的恒星时S，也可从星空软件中直接读取。 4. 实验步骤 （1）观测前的准备工作 ①校准恒星钟； ②查出待测天体的位置（α，δ），并在星图中熟悉待测天体周围亮星的相对位置和特点，以便观测时在寻星镜中找到它。 ③根据待测天体，选好合适的目镜。 ④使用仪器前，要在教师指导下，熟悉仪器的电控装置及各种旋钮使用注意事项等。 （2）观测步骤 ①在观测的恒星时时刻S之前约五分钟，计算出待测星在此恒星时时刻的时角t。 ②用望远镜的电控装置将望远镜指向（t、δ）天区。 ③待恒星钟钟面时到达预定的恒星时S时，打开转仪钟，进行跟踪。 ④先在寻星镜中找到待测天体，并把它调整到视场中央，此时即可在主镜中观测到此天
天文望远镜自适应光学系统的设计与优化
天文望远镜自适应光学系统的设计与优化 在现代天文学中，望远镜是一种不可或缺的工具。随着科技的不断进步，天文 望远镜的性能和分辨率得到了显著提高，使得我们能够观测到更遥远、更精细的天体。其中，自适应光学系统是一项关键技术，它能够消除大气湍流引起的图像模糊，并提高望远镜的分辨率。 自适应光学系统的设计与优化需要考虑多个因素，其中最重要的是大气湍流的 性质。大气湍流是指在大气层中形成的不规则气流，这会导致光线发生折射，进而造成望远镜观测到的图像模糊。为了解决这个问题，自适应光学系统采用了一个探测器和一个校正装置。 探测器是自适应光学系统的关键部分，它可以实时监测大气湍流的性质。一般 情况下，探测器使用CCD或CMOS等技术来捕捉图像，然后利用计算机进行图像 处理和分析。通过探测器的运作，我们可以得到大气湍流的参数，如湍流强度和湍流速度等。这些参数可以用于优化校正装置的工作方式。 校正装置主要包括补偿器和变形镜。补偿器是用来补偿大气湍流引起的光线折射。一般情况下，补偿器采用一个或多个可调控的镜片，通过改变镜片的形状和位置来实现补偿。变形镜则是用来校正主镜的形状，以适应大气湍流的变化。通常，变形镜由多个可调节的小镜子组成，通过改变小镜子的形状和位置来实现校正。 自适应光学系统的优化是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。首先，需 要考虑天文望远镜的设计参数，如口径、焦距和波长等。这些参数会影响到自适应光学系统的工作效果和性能。其次，需要考虑大气湍流的特性和变化情况。由于大气湍流是一个随机过程，其性质和参数可能会随时间和位置的变化而变化。因此，自适应光学系统需要具备较高的自适应性和灵活性。 为了实现自适应光学系统的优化，还需要考虑算法和控制策略。一般情况下， 自适应光学系统会采用反馈控制算法来实现校正。这需要一个实时的控制系统，用
天文望远镜技术研究
天文望远镜技术研究 随着人类对宇宙的探索的不断深入，天文望远镜技术研究也不断发展和进步。天文望远镜是人类观察天体的利器，可以观测到远离地球数光年的天体，包括行星、恒星、星系以及其他宇宙现象。本文将就天文望远镜技术研究的几个方面进行详细阐述。 一、基本原理 天文望远镜的基本原理是利用物理学的光学原理收集天空中的光线，使之聚焦在焦平面上形成一个清晰的图像。与一般的光学仪器不同的是，它需要收集的光线数量非常庞大，因此需要具有足够大的口径和高的分辨率，以感知远离地球的天体。要实现这一点，天文望远镜需要精密制造和优化设计。 二、望远镜种类 天文望远镜的种类有很多，其中最常见的分别是折射式望远镜和反射式望远镜。折射式望远镜使用的是透镜聚焦光线，反射式望远镜则使用的是反射光线聚焦。在两种望远镜中，反射式望远镜通常更加灵活和可调节性更高。因为它的光路可以通过镜片组的前后位置调节以改变焦点。此外，不同的望远镜还可以根据其目的和特定使用场合进行优化设计，例如干涉仪、太阳望远镜等等。 三、光学设计
天文望远镜重要的组成部分是光学系统，包括透镜、反射镜、凸面镜等在内的光学元件的优化设计是天文望远镜技术研究的核心。优化设计的过程尤其依赖于高精度和精密制造技术，例如为了减少镜面加工误差对影响，目前使用越来越多的是切削镜面方法，其中较新的方法是利用超高压水射流切割工艺。这种方法可以使曲面的表面均匀性达到亚微米级别，大大提高了镜面的制造精度。 四、数字相机和数据处理技术 天文望远镜产生的图像需要用数字相机进行捕捉，随着相机技术的不断改进，可以得到更好的图像质量。由于在一些仪器的数据处理方面存在一定的误差，图像处理技术也变得越来越重要。高级算法包括回归算法、卷积神经网络和深度学习等方法。运用这些算法，可以大大提高图像处理质量。 五、天文观测技术 天文望远镜的过去和未来都与观测技术密不可分。观测技术不仅指的是编程技术，还包括研究所拍摄到图像的概念认知，例如对于某一恒星的位置、发现新的星系等等。现代天文学地位的崛起与计算机能力的提升有关。随着计算机处理能力的不断提升，这样的观测技术也不断被改进，这些技术可大大提高观测和探索宇宙的能力。
设计与组装望远镜实验报告
设计与组装望远镜实验报告 设计与组装望远镜实验报告 引言： 望远镜是人类观察宇宙的重要工具，它能够帮助我们窥探那些遥远的星系和行星。在本次实验中，我们小组设计并组装了一台望远镜，通过实践来了解望远 镜的原理和构造，并探索其在天文观测中的应用。 一、设计理念 在设计望远镜时，我们考虑了以下几个方面：光学系统、机械结构和使用便捷性。首先，我们选择了折射望远镜的光学系统，因为它能够提供较好的像质和 分辨率。其次，我们采用了稳定的三脚架和平滑的转动机构，以确保望远镜能 够稳定地指向目标。最后，我们设计了一个便携式的望远镜，方便携带和使用。 二、材料与工具 为了制作望远镜，我们使用了以下材料和工具：光学镜片、镜筒、三脚架、转 动机构、螺丝、螺母、螺栓、螺旋刀、胶带、焊接工具等。这些材料和工具的 选择是基于其质量和可用性。 三、组装过程 1. 光学系统组装：首先，我们将凸透镜和凹透镜安装在镜筒的两端，确保它们 的位置准确。然后，我们使用胶带和螺丝将镜片固定在镜筒上，以确保它们不 会移动。 2. 机械结构组装：我们将三脚架和转动机构组装在一起，确保它们能够稳定地 支撑望远镜。同时，我们使用螺栓和螺母将望远镜固定在转动机构上，以便于 调整和转动。
3. 调整与校准：在组装完成后，我们进行了调整和校准，以确保望远镜的光轴 与目标的准确对齐。我们使用螺旋刀和焊接工具进行微调，直到达到最佳的观 测效果。 四、实验结果 经过组装和调整，我们成功地制作了一台望远镜。在实验中，我们观测了月亮、星星和一些行星。通过望远镜，我们清晰地看到了月球表面的细节、星星的闪 烁和行星的形状。这些观测结果验证了我们设计和组装的望远镜的有效性和可 靠性。 五、讨论与总结 通过本次实验，我们深入了解了望远镜的原理和构造，并掌握了望远镜的组装 技巧。我们发现，望远镜的性能和观测效果受到光学系统、机械结构和调整校 准的影响。因此，在设计和组装望远镜时，需要综合考虑这些因素，以获得最 佳的观测结果。 在未来的研究中，我们可以进一步改进望远镜的设计和组装技术，以提高其性 能和可靠性。同时，我们还可以尝试使用更先进的光学元件和材料，以增强望 远镜的分辨率和观测能力。这将有助于我们更好地探索宇宙的奥秘，深入研究 天体物理学和宇宙学的领域。 结语： 通过本次实验，我们不仅学习了望远镜的设计和组装技术，还体验了观测宇宙 的乐趣。望远镜作为人类认识宇宙的窗口，它的重要性不可忽视。我们希望通 过我们的努力和研究，能够为宇宙的探索和发现做出更大的贡献。
(完整word版)哈勃望远镜指向控制系统设计及性能分析
自动控制原理课程设计题目哈勃太空望远镜指向系统建模及性能分析 学生姓名 学号 学院 专业 指导教师 二Ｏ一一年月日
目录 1．系统介绍 (1) 2．物理模型图 (1) 3. 系统分析 (2) 3.1哈勃太空望远镜指向系统的结构框图 (3) 3.2 系统的信号流图 (3) 3.3 相关函数的计算 (3) 4.系统稳定性分析 (4) 4.1 代入参数值 (4) 4.2 根轨迹 (4) 4.3 Bode图 (5) 4.4 系统阶跃响应 (6) 5 系统动态性能分析 (8) 5.1延迟时间的计算 (8) 5.2 上升时间的计算 (8) 5.3峰值时间的计算 (8) 5.4 超调量的计算 (9) 5.5 调节时间的计算 (9) 5.6 使用MATLAB求系统各动态性能指标 (9) 6系统仿真 (13) 7总结与体会 (15) 参考文献 (16)
1．系统介绍 哈勃太空望远镜的2.4米的镜头拥有所有镜头中最光滑的表面，其指向系统能在644km以外将事业聚集在一枚硬币上。望远镜的偏差在一次太空任务中得到了大范围的校正。 系统设计的目标是选择放大器增益Ka 和具有增益调节的测速反馈系数，使指向系统满足如下的性能：1)在阶跃指令r(t)作用下，系统输出的超调量小于或等于10%；2）在斜坡输入作用下，稳态误差较小。 2．物理模型图 图（1）
3. 系统分析 1）首先满足对阶跃输入超调量的要求。令 可得 , 因为 解得 代入求出，求出，取，因而，在满足的指标要求下，应选 2）满足斜坡输入作用下稳态误差的要求。令r(t)=Bt,可知 其与选择应满足要求，即应有，故有 上式表明，的选取应尽可能的大。 在实际系统中，的选取必须受到限制，以使系统工作在先行区。当时，有，系统对阶跃输入和单位节约扰动的响应中，易看出 得到一个很好的系统。
光学课程设计_望远镜系统结构参数设计说明
光学课程设计 ——望远镜系统结构参数设计
一设计背景：在现在科学技术中，以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。 如：天文、空间望远镜；地基空间目标探测与识别；激光大气传输、惯性约束聚变装置等等……
二设计目的及意义 （1）、熟悉光学系统的设计原理及方法； （2）、综合应用所学的光学知识，对基本外形尺寸计算，主要考虑像质或相差；（3）、了解和熟悉开普勒望远镜和伽利略望远镜的基本结构及原理，根据所学的光学知识（高斯公式、牛顿公式等）对望远镜的外型尺寸进行基本计算； （4）、通过本次光学课程设计，认识和学习各种光学仪器（显微镜、潜望镜等）的基本测试步骤； 三设计任务 在运用光学知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。并介绍光学设计中的PW法基本原理。同时对光学系统中存在的像差进行分析。 四望远镜的介绍 1．望远镜系统：望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。又称“千里镜”。望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼,使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。 2．望远镜的一般特性 望远镜的光学系统简称望远系统，是由物镜和目镜组成。当用在观测无限远物体时， 物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合，光学间隔d＝o。当月在观测有限距离的物体时，两系统的光学问隔是一个不为零的小数量。作为一般的研究，可以认为望远镜是由光学问隔为零的物镜和目镜组成的无焦系统。这样平行光射入望远系统后，仍以平行光射出。图