两反系统,即双反射镜光学系统,由主镜 + 次镜两片反射镜组成核心成像 / 准直结构,是高分辨率、无色差、大口径光学系统的经典方案,广泛用于天文望远镜、激光雷达、深空探测、精密测量与工业光学镜头。
一、基本结构与原理
主镜:通常为抛物面 / 双曲面 / 椭球面,负责收集光线并反射至次镜。
次镜:位于主镜前方,将光线再次反射,实现折叠光路,缩短系统总长。
核心优势:
完全无色差(反射不依赖波长),适合宽光谱、多波段共用。
光路折叠,系统长度远小于焦距,结构紧凑。
大口径、轻量化,利于高聚光能力与高分辨率。
二、经典两反系统类型
牛顿系统
主镜抛物面 + 平面次镜
结构简单、像差小,多用于天文观测。
卡塞格林系统(最常用)
主镜抛物面 + 次镜双曲面
长焦距、短筒身、成像质量高,是望远镜、遥感、观靶镜主流结构。
里奇 - 克雷琴系统(R-C)
双曲面主镜 + 双曲面次镜
大视场、轴外像差极小,专业天文、太空望远镜、高分辨率遥感首选。
三、关键特点
无色差、宽光谱:可见光、红外、紫外均可使用。
大口径、高分辨率:同等口径下比透射镜头更轻、更强。
结构紧凑:适合空间受限的精密设备。
易镀膜、高透过 / 反射率:激光、弱光探测场景优势明显。
四、典型应用
天文望远镜、太空观测相机
激光雷达、激光准直、光束整形
遥感卫星、航空测绘
高精度测量仪器、红外成像系统
工业镜头、远距离监控、观靶光学