无光焦度校正板在光学像差校正中具有重要的作用。为校正大口径离轴抛物面的轴外像差，根据离轴抛物面式平行光管的设计特点，提出了一种用偏置于离轴抛物面镜之后的无光焦度校正板以校正其轴外像差的新结构。根据三级像差理论，分析并进一步推导了大口径离轴抛物面的单色像差分布系数，推导出偏置无光焦度校正板与离轴抛物面的空间几何关系，得出了计算偏置无光焦度校正板初始结构的方法。经过实例验证，由此方法计算出的初始结构参数正确，可有效提高优化设计的效率，同时，此结构能够以相对较小的口径校正离轴抛物面的轴外像差。

介绍了大口径、宽光谱、折射式平行光管物镜的设计理论。结合项目设计实例: 工作波长范围400～1100 nm, 焦距2000 mm, 相对口径1/10的折射式平行光管系统,论述了光学 设计初期玻璃材料选取、初始结构选取与光焦度分配等问题。利用修正的相对部分色散P与阿 贝数V建立复消色差方程组求解初始结构,使用Zemax软件优化设计出在全谱段范围内复消色差的平行光管系统。 最后,给出Zemax软件分析的像差结果,系统中心视场内的点列图优于5 μm, 中心波长波像差优于1/60λ, 焦距色偏移量为0.33 mm, 其余像差均在设计指标之内。

大口径凸非球面检验是非球面镜制造领域的难题之一。结合项目中一块相对孔径F/0.75, 口径为332mm凸抛物面副镜的研制实例, 在分析传统检验方法优缺点及适用性后, 针对性地提出了一种类Offner透射补偿检验的新方法。基于三级像差理论出发求解其初始结构, 使用Zemax软件分析与优化, 从设计结果上看, 此方法补偿精度很高, 有效地补偿了非球面的法线像差。用蒙特卡洛方法分析给出公差分配方案, 并研制出类Offner透射补偿器, 用于凸抛物面镜的面型检验, 表明此检验方法是完全可行的。实际加工完成后, 用4D干涉仪检测镜面的面形精度达到RMS=0.0183λ优于λ/50(λ=632.8nm)。