光学系统设计

光学系统设计（optical system design），工学-光学工程-成像系统和成像过程-成像基础-光学系统设计，设计得到光学系统，使其能够完成成像、照明，以及偏转光线等工作。光学系统设计指的是成像系统设计。光学设计“既是一门科学也是一门艺术”。不同的设计者会有不同的设计思路与方法，但是也都基本满足一定的大体流程。进行光学系统设计，首先要对系统需要满足的指标，如焦距、视场角、入瞳直径、工作波段等，以及系统需要实现的像质、系统需要满足的结构约束等有一个全面且充分的了解。接下来要选取一个设计的初始结构作为设计的起点。初始结构可以通过从专利库或者已有系统中找到参数接近的系统得到，也可以根据高斯光学以及像差理论直接求解得到。随着自由曲面加工技术的不断发展，自由曲面也越来越多地应用到成像系统设计中。但可用的自由曲面初始结构十分匮乏，因此一些自由曲面系统的主动设计方法（直接设计方法）应运而生。这些方法通过数值以及逐点计算，直接得到满足一定成像以及结构要求的系统作为初始结构。在得到初始结构之后，下一步就是调整系统的结构参数，来提升系统的像质并满足系统的参数要求等。