Freeform TMA without planar symmetry for compact catoptric imaging system
TMA Freeform sans symétrie planaire pour des systèmes catoptriques compacts
Résumé
In this article, the impact of the suppression of planar symmetry in three mirror reflective designs is studied through the example of a reference TMA optimized to be diffraction limited in the near infrared (NIR) spectrum. This reference TMA has a symmetry over the YZ plane, and a bounded volume of one cubic decimeter (volume of 1U cubesat) with the parabasal ray being normal to one side of the cube. A second TMA is then derived from this reference with no planar symmetry. This second TMA is still diffraction limited in the NIR spectrum while having a 11% longer focal length for the same maximal volume. A study of manufacturing complexity of the surfaces show no added complexity of the surface other than the removal of any symmetry. Parameters such as freeform sag and orthoradial slopes are compared suggesting that surfaces of the asymmetric system are simpler to manufacture.
Dans cet article, l'impact de la suppression de la symétrie planaire dans le design des systèmes a trois miroirs est étudiée via l'example d'un TMA de référence optimisé pour être limité par la diffraction dans le proche infrarouge (NIR). Ce TMA de référence à une symétrie planaire selon YZ et un volume contraint d'un décimetre cube (volume d'un cubesat 1U). Un second TMA sans symétrie est dérivé de cette référence. Ce second TMA est toujours limité par la diffraction dans le NIR tout en ayant une longueur focale 11% plus importante pour les mêmes contraintes de volume. Une étude de la complexité de fabrication des surfaces montre l'absence d'une complexification de la fabrication autre que la suppression de toute symétrie. Des paramètres comme l'écart à la meilleure sphère et les pentes orthoradiales sont comparées et suggèrent que les surfaces asymétriques sont plus simples a fabriquer.
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