在2021年，当天文-1探测器采用了火星220万公里远的火星220万公里的第一个高清“图片”时，很少有人知道“眼”记录了这个历史性的时刻，这是真正的非轴名称三个反射的光学系统。 火星的第一张图片由“ Tianwen-1”图像来源：中国国家太空管理 以前，这项基本技术很长一段时间以前被整合到欧美国家的“出口禁令”清单中，并实施了严格的技术封锁。如今，我国的科学家陷入了许多障碍，使其成为探索我国空间的任务的必要“标准调整”。那么，这项技术从层中阻塞了什么独特的美感和出色的性能？ 无法控制的“火眼” 传统的望远镜望远镜通常由客观镜头组成（远射望远镜是镜头，反射望远镜是流浪的抛物线主玻璃）和目镜（Conv前镜头）。该设计的成像原理是，首先收集遥远的天体的微弱光，并与直径的大球形镜头结合在一起，然后在折射望远镜中，镜头还原光线以在焦平面上产生真实的图像。反射望远镜使用主玻璃显示聚合的光线。最后，位于焦平面后面的目镜就像放大镜一样，再次提高了这张真实的图像以产生虚拟图像以观察人眼，实现了增加视角和亮度的目的。但是，这种同轴系统具有先天性缺陷 - 玻璃和支架将阻止某些事件灯，例如用黑色的眼镜看着世界。 因此，同轴系统存在着令人难以置信的矛盾：第二杯非常小，可以显示主玻璃在后光路径上收到的所有灯光；第二杯势不可挡，它将阻止多余的光及其效果就像被阻塞的月球闪闪发光一样，我们看不到完整的“月光”（即光学信息）。此外，被第二玻璃阻塞的光束是朝向传感器中心的光束，该区域的光束是具有良好成像质量的外围束。我们希望尽可能保持光束。 为了解决这个问题，中国科学家创建了一个外轴三个反射的光学系统，巧妙地插入了三轴外玻璃，破坏了从正面到背面排列的传统光学元件的传统布局，并将某些镜子从光轴中固定出来，可以完全消除中间的障碍物，并使每个光束都能达到“ RERINA”未经确定性。与玻璃杯中的黑色区域一样，使用离轴三弹性光学系统的检测器与同轴系统相比，成像对比度增加了30％以上，甚至明确显示了火星上的沟渠质地。 高定义离子火星图像由“ Tianwen-1”拍摄的照片来源：中国国家空间管理 “鱼和熊的爪子”具有相同的“高分辨率和大型视野” 空间遥感领域存在一个经典的问题：如果您想实现高分辨率（因为斑块是从空间清除土地许可证的可见的），则需要增加镜头焦距的长度；如果您想实现较大的视野（例如从空间拍摄整个城市的照片），则光束与外轴与光轴之间的角度将增加，事件的实际角度将偏离设计的价值，这将导致差异区域扩大，并且至少在“鱼和熊的paws”上，解决方案是至少在时间的时候。离轴三个反射系统就像“魔术师”，可以同时获得高分辨率和大型视野。 离轴三个反射光学系统光路图，m represeNTS反射器图像来源：参考[1] “鱼类和熊的爪子”的奥秘隐藏在非对称的离轴结构三个反射光学系统中。离轴的三个反射光学系统可以打破传统同轴系统旋转对称性的几何屏障，倾斜主玻璃，并抵消第二玻璃和三个离轴玻璃，以产生不对称的光路。 Fixing this geometric not only completely removes the central barrier of the second glass, allows the light of the incident to be 100%, improves the resolution of the optical system, but also provides optical design of more regulations -designers can be able to unite to optimize the angle angle, off -the -opening of each glass, off -opening and opening parameters, off -the -glass parameters, off -opening and opening parameters, off -opening and opening参数和打开，off -the -glass参数，off -the -glass参数，off -the -glass参数，off -the -glaSS参数，开放。纠正遗产的新途径。 但是，尽管外轴系统可以解决阻塞的问题，但它在广大视野中引入了轴心散射和昏迷。非轴敏化是不幸的是，光束的倾斜事件在子午线和矢状表面上具有不同的焦点位置，而是彼此垂直的矢状表面，而是在空间中产生两个独立且垂直的焦点局灶性（子午线和Sagittal焦点）。昏迷畸变是指梁的倾斜入射穿过光学系统的各个环形区域时，焦点的高度与轴的高度不同，从而导致离轴点光源以形象一个方向，不对称彗星，类似于散布区域（视野的亮点中间））。两者都严重影响了视野边缘上成像的质量，需要尽可能将它们删除或减少。 学院EMIC Zhang Xuejun的光学机械研究所的团队正在动态固定自由表面的玻璃曲率（例如XY多项式表面）通过高阶学期数学表达式，可以准确地控制不同视野的光路径，从而实现“鱼类和熊的爪子”。 特别是，该团队使用计算全息检测（CGH）技术来准确控制微米级别的三个非球形镜子的离轴体积，并且最终的视野实现了一个令人惊讶的30°×25°，足以捕捉到Shanghai和Taihu Lake在500千克高度高的Taihu Lake的全部图像。同时，地面分辨率高达2米 - 相当于可以清楚地看到北京的街道的汽车。 广泛乐队的“全方位球员” 在频谱适应性方面，也可以看到离轴三重逆的出色性能。贝卡使用带有光长度的材料变化的折射索引，必须通过复杂的透镜组合纠正色差，从而使从紫外线到红外的宽光谱很难覆盖。纯反射外轴三个逆变器可以实现紫外线的紫外线畸变，直到中红外带（例如100nm-5μm）（结合了色差和单色异常，例如球形像差，昏迷，昏迷，敏捷，敏捷等）和自然光谱。 “ Tianwen-1”火星流动站的外轴外轴的三个反射光学系统覆盖了紫外线的组件，它们不仅可以分析大气中的大气成分（就像可见光的光线一样，可以捕获高消毒地面，以捕获“ flex detcection + On themy Country of themy consip of themy offer of themy of themy of themy offer of themy consect”。紫外线新红外带（300nm-1000nm），用于评估C光谱和成像形态成像的月球组成的效果。 “ Chang'e 5”在“ Sun-Earth L1 Lagrangian Point”中拍摄了土地群和月亮的照片。资料来源：中国国家太空管理 “ Chang'e 5”着陆相机着陆相机的功率下降过程拍摄的图像。图片来源：中国国家太空管理 中国的“轻型公路工匠”： 划分封锁并独立 先前称为“不可能的工作”的离轴三光反射系统的自由玻璃镜的制造。这三个非球形镜子不仅具有不同的形状，而且在安装和组织时还需要控制18度的自由度。贫困是在桥上蒙蔽了三个特殊形状的基础。欧洲和美国在1990年代的技术破坏后立即阻止了技术，而中国团队只能从一开始就开始。 从0到1的突破充满了故事。2002年首次启动了长春光学与机械工程学院的张Xuejun学术团队时，有人坚持：“三轴三轴反向？您无法设计或创建或正确修复它！”如今，这100人组成了“设计制造实施安装和调整”的全部容量，该容量用我国家的感应卫星支持40％以上的卫星。像学术的张Xuejun一样，团队的灵魂也说：“为了发展我们的基本竞争而不是控制他人，我们必须独立。” 在一年之后，该团队最终开发了具有独立智力权利的第三代大直径CNC加工设备，有效地破坏了外国禁运和技术封锁设备。 长春光学和机械学院的加工和开发SIC（碳化物碳化物）反射镜图像：中国激光杂志 在安装和C方面智慧团队Zhang Xuejun建议在世界上首次对三种反射光学系统进行参考和轴置调整的标准安装。该技术将主玻璃的发现信息和三重镜像在相同的计算全息表（CGH）中，这是由计算机和微纳米处理设计和生成的光学元素的人工变化。最初的原理是使用计算机模仿目标光波与参考光波之间的破坏过程，以计算流条纹模式的相应复杂侵入，即全息图；然后，通过光刻的精确蚀刻或技术，数字条纹结构被转换为基板表面上的微型浮雕或避难指数调制结构。当沮丧的是一定长度长度的连贯光时，微观结构可以准确地变化并重建任何pre-de签名的复杂波，从而意识到复杂的异常光学校正，光束塑造，三维表现等的功能）和三玻璃的功能，从18个高度提高了安装，调整和准确性方面的高度提高了系统的自由度。其中，基于全息计算技术的第二代共同基础安装和调整技术大大扩展了CGH应用程序领域，并且可以实现路径的自动对齐，提高安装和调整300％的效率，达到国际最高水平。 发现主和三个镜子校准的原理的示意图。图片来源：作者的自明 通过计算全息方法，可以实现主和三个离轴和三个反射光学系统的标准参考。图片来源：中国激光杂志 下一个旅程：在深空的火星 OFF-A。XIS三反射光学系统是独一无二的，因为它的名称 - 离轴是一种不寻常的勇气。三个反射是光学设计，精确劳动以及系统安装和调整方面的协同突破的智慧。 如今，离轴三个反射光学系统的技术旅程已从近距离发现转变为对空间的深入探索。在长春光学机械研究所的实验室中，新一代的自由表面离轴系统正在悄悄孵化。在执行“ Tianwen-1”任务之后，长春光学与机械工程研究所将科学研究从一个较大的空间光学项目中脱颖而出，这是组装空间望远镜的处木式组装。长春光学学院已经建立了创新的技术路径：通过将模块化镜头组件批量发送到空间，完成轨道环境中的MATSAAS精度分隔和组装，启动Tradi的障碍的大小电源火箭运输到光学口径。 想象一下，当数十个甚至数百个光学模块在微孔环境中完成纳米级对接精度时，直径为100米的空间观察系统最终将发展。具有超深探索能力的中国人的“英里眼睛”有望漂浮在天空中，并且在现有望远镜之外的照明能力，它将打开对宇宙中黑色物体的探索，外部大气层大气质量的组成和空间的早期进化。 太空望远镜的示意图收集在资源轨道图像中：新闻广播 参考 [1] Huang Huai，Lin Feng。设计大型对称视野离轴三弹性光学系统[J]。应用光学元件，2023，44（05）：952-958。 计划和劳动 由丨流行中国制造 制造商丨中国科学博览会 总编辑丨Yinuo 回顾丨徐莱，张琳林