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试论红外偏振成像系统光学设计随着科技的发展，人们对于影像的需求也变得越来越高。
而在红外成像领域，紫外成像和可见光成像在某些应用方面存在一定的局限，因此红外成像技术应运而生。
红外偏振成像系统是红外成像技术的一种表现形式，它通过提取红外偏振信息来实现高精度成像，具有较高的应用前景。
本文将针对红外偏振成像系统的光学设计进行探讨。
1. 红外偏振成像系统的光学原理红外偏振成像系统是基于红外成像技术和偏振光成像技术的结合。
在光学上，红外偏振成像系统采用了偏振光，利用偏振光在被扫描的表面反射或透射时的性质来提取目标物的偏振信息，从而实现对目标物的高精度成像。
2. 光学设计方法光学设计是红外偏振成像系统设计中的重要部分。
其主要目的是设计出合适的光路和光学元件，以保证系统能够满足特定应用的成像要求。
对于红外偏振成像系统的光学设计，可采用以下方法：2.1 光学系统的基本参数设计首先，需要确定红外偏振成像系统的基本参数，如成像倍率、视场角、分辨率等。
这些参数直接影响到整个系统的成像质量和性能。
例如，成像倍率是成像的重要指标之一，它可以决定系统的分辨率和细节的清晰度。
因此，在进行光学设计时，需要根据所需的成像要求来确定这些基本参数，以满足特定的应用。
2.2 光路的设计光路设计是红外偏振成像系统中的核心部分。
光路的设计包括确定透镜组合、光源、探测器以及其他光学元件等。
在确定透镜组合时，需要根据系统的要求来选择相应的透镜形式，如平面透镜、非球面透镜等。
同时，还需要考虑透镜的直径、焦距、材料等因素。
在确定光源时，需要根据目标物的性质和照明范围来选择最合适的光源。
通常采用红外LED、激光等光源。
在确定探测器时，需要考虑探测器灵敏度、分辨率和响应时间等参数，以便达到最佳效果。
2.3 其他光学元件的设计除了透镜组合、光源和探测器之外，红外偏振成像系统中还需要其他一些光学元件，如滤波器、偏振器等。
滤波器的作用是将特定波长的光线传递到目标物表面。
现代红外光学系统设计的开题报告题目：现代红外光学系统设计一、问题的提出和研究意义随着科技的不断进步和人们对高精度、高分辨率、光学同步的需求的不断增加，在光学领域，现代红外光学系统日益受到关注。
而现代红外光学系统设计又是实现光电信息采集、测量和控制等应用的基础。
现代红外光学系统具有成像速度快、无源探测、非接触式探测等优点，可以广泛应用于无人机、车载/舰载、导弹识别、军事监视、成像仪器、医学、地质探测等领域。
设计一个性能优良的现代红外光学系统是满足这些应用场景的前提。
因此，本文旨在探讨现代红外光学系统的设计方法和实现技术，以及其在军事、医学、地质等领域的应用，为红外光学系统的研究和应用提供有益的参考。
二、研究内容和技术路线1.现代红外光学系统的基本原理和组成2.现代红外光学系统的设计方法3.现代红外光学系统的实现技术4.红外成像技术的应用案例5.现代红外光学系统在军事、医学、地质等领域的应用6.现代红外光学系统的未来发展方向研究方法主要采用文献资料法和实验研究法。
文献资料法主要是对现有的理论和技术文献进行梳理，了解现代红外光学系统设计和实现技术的最新进展；实验研究法主要是基于红外探测器和光学镜头构建实验平台，进行成像实验，分析实验结果并对其进行评估。
三、预期成果和应用1.掌握现代红外光学系统的基本原理和组成结构；2.深入分析现代红外光学系统的设计方法；3.研究现代红外光学系统的实现技术，并基于实验平台进行系统性能测试和分析；4.归纳总结现代红外光学系统在军事、医学、地质等领域的应用案例，分析其适用场景和实际效果；5.展望现代红外光学系统的未来发展方向。
本文的研究成果和技术路线可以为现代红外光学系统的研究和应用提供有益的参考，同时也可以为相关领域的科研工作者提供新思路和灵感。
红外热像仪的组成及原理红外热像仪（Infrared Thermal Imagers），是一种能够侦测和显示红外辐射热图像的设备。
它采用红外探测器，通过检测目标物体所发出的红外辐射，将其转化成电信号，并经过处理后在屏幕上显示出热图像。
红外热像仪的组成主要包括光学系统、红外探测器、信号处理系统和显示系统等。
1. 光学系统红外热像仪的光学系统主要包括透镜、孔径、滤波器等组件。
透镜用于收集目标物体发出的红外辐射，并将其聚焦在红外探测器上；孔径用于控制光线的进入角度和量，以提高红外辐射的清晰度和准确性；滤波器则用于屏蔽掉可见光和大部分的可见光带来的干扰，使只有红外辐射能够通过。
2. 红外探测器红外探测器是红外热像仪的核心部件，主要用于将目标物体发出的红外辐射转化为电信号。
根据不同的工作原理，红外探测器可分为热电偶型（Thermoelectric detector）、热电效应型（Pyroelectric detectors）、半导体型（Semiconductor detectors）和焦平面型（Focal plane array detector）等。
热电偶型红外探测器是最早应用于红外热像仪的一种探测器，它通过将红外辐射能量转化为温度变化，并进一步转化成电压信号。
热电偶型探测器具有较高的灵敏度和稳定性，但响应速度较慢，适用于静态热像图像的获取。
热电效应型红外探测器则基于热电功效，它通过检测目标物体在光照辐射下产生的温度变化，将红外辐射转化为电荷信号。
热电效应型探测器具有较快的响应速度和较低的噪声水平，适用于动态或高速热像图像的获取。
半导体型红外探测器是一种基于半导体材料特性的探测器，如铜锗（CuGe）和硬脂酸铟（InSb）等。
它利用材料的半导体能带结构和载流子浓度的变化来接收红外辐射，并将其转化成电信号。
半导体型探测器具有高灵敏度、快速响应以及较宽的波段范围。
焦平面型红外探测器（Focal Plane Array Detector）是当前红外热像仪中最常见的探测器。
红外探测工作原理红外探测是利用物体辐射的红外波段进行探测的技术。
红外波段是电磁波的一个频段，其波长范围在0.75微米到1000微米之间。
红外探测器一般由光学系统、探测器和信号处理电路三部分组成。
红外光学系统主要包括滤光片和透镜，用于选择特定波长范围内的红外辐射并聚焦到探测器上。
探测器则是将红外辐射转化为电信号的元件。
红外探测器的工作原理可以分为热探测和光电探测两种。
1. 热探测原理：热探测器利用物体辐射的热能来检测红外波段的辐射。
常见的热探测器有热电偶和热释电探测器。
热电偶是利用材料的温度变化产生电势差的原理工作。
当红外辐射通过热电偶材料时，材料吸收红外能量导致温度升高，进而产生电势差。
这个电势差可以通过电路放大并测量，从而得到红外信号。
热释电探测器利用材料在吸收红外辐射时会产生温度变化的原理工作。
热释电探测器中通常使用的材料是氧化物，如锂钽酸盐和锰钒酸盐。
当红外辐射通过热释电探测器时，材料中的电荷会发生变化，进而产生电势差。
这个电势差可以被测量并转化为红外信号。
2. 光电探测原理：光电探测器利用物体在红外波段吸收辐射后电子能级的跃迁来产生电信号。
常见的光电探测器有光电二极管和光敏电阻。
光电二极管是利用半导体材料的能带结构和PN结的特性工作的。
当红外辐射照射到PN结上时，光子会激发电子跃迁到导带，产生电流。
这个电流可以被测量并转化为红外信号。
光敏电阻是利用材料在吸收红外辐射后导电性发生变化的原理工作。
当红外辐射照射到光敏电阻上时，材料的电阻值会发生变化，进而产生电压信号。
这个电压信号可以被测量并转化为红外信号。
综上所述，红外探测器的工作原理基于物体辐射的红外波段特性，利用热能或光电转换的原理将红外辐射转换为电信号，进而实现红外探测。
红外镜头的工作原理红外镜头是一种专门用于捕捉红外辐射的光学镜头。
它利用红外辐射和红外光学原理来实现红外图像的采集和传输。
下面将详细介绍红外镜头的工作原理。
首先，我们需要了解红外辐射的产生。
一般来说，物体的温度会决定其辐射出的电磁波的频率和强度。
根据普朗克公式，物体的辐射强度与物体温度的四次方成正比。
当物体温度很高时，它会辐射出比可见光更长波长的红外辐射。
因此，红外辐射可以被用来检测物体的温度。
红外镜头的工作原理基于红外辐射的特性。
当人眼无法感知的红外辐射通过了红外镜头，它就会进入镜头中的光学系统。
光学系统由透镜、光学滤波器、红外探测器等组成。
首先，红外辐射通过透镜聚焦到红外探测器上。
透镜的设计和物镜特性会决定聚焦程度和像质。
红外探测器们应为红外辐射是无法直接被感知或测量的，所以探测器的作用是将红外光转换成电信号。
红外探测器是红外镜头最核心的部分。
常见的红外探测器有热电偶探测器、硅基探测器、铟铊化合物探测器等，它们各自适用于不同的波段范围。
每种红外探测器都有一个共同点，那就是它们能感受到红外辐射并将其转换为电信号。
不同的红外探测器有不同的工作原理。
例如，热电偶探测器利用热辐射和温度差来产生一个电势差，从而测量红外辐射的强度。
硅基探测器和铟铊化合物探测器则是通过吸收红外辐射而产生电流。
这样，我们就可以从红外探测器中获得关于红外辐射的信息。
然后，红外图像信号会经过信号处理器进行处理和放大。
信号处理器的任务是将红外辐射的强度和分布转化为电信号，并根据需要进行滤波、调整和校正。
这样可以增强图像质量，并使图像更容易被人眼识别。
最后，处理后的红外图像信号会传输到显示器上，以供观察和分析。
显示器可以是普通的LCD屏幕，也可以是专门用于红外图像显示的工具，如红外成像仪。
通过观察红外图像，我们可以获得目标物体的温度和热分布信息。
综上所述，红外镜头的工作原理主要基于红外辐射的特性和红外探测器的转换原理。
通过聚焦、转换、处理和显示等步骤，红外镜头能够捕捉到人眼无法感知的红外辐射，并将其转化为电信号和图像。
红外成像系统的原理
红外成像系统的原理基于红外辐射的特性。
红外辐射是指电磁波的一种，其波长范围在0.75至1000微米之间，即处于可见光和微波之间。
红外成像系统主要包含红外相机和红外探测器。
红外探测器是系统的核心部件，可以将红外辐射转化为电信号。
其基本原理可分为两种类型：
1. 热辐射探测原理：根据物体的温度差异发出的红外辐射信号来实现成像。
探测器采用热电偶、热敏电阻等物理元件，当红外辐射通过探测器时，探测器的温度会发生变化，进而产生电压或电阻变化，最终转化为电信号。
2. 光学探测原理：利用特定的红外感光材料对红外辐射进行感应和转换。
当红外辐射通过探测器时，探测器材料内的电子会受到激发，从基态跃迁到激发态，形成电荷粒子的分布差异，进而产生电流或电压变化，最终转化为电信号。
红外成像系统通过获取物体在红外波段的辐射信息，经过信号处理和图像处理后，能够显示出物体的显热分布和温度分布，从而实现红外图像的成像。
这种成像技术在安防监控、医学诊断、夜视设备、火灾监测等领域具有广泛的应用。
红外镜头的组成：一、光学系统1、光学补偿变焦系统：指在变焦距物镜中用几组透镜作变倍和补偿时，各透镜组的移动按同向等速进行，因此只需用简单机械结构把各透镜组连在一起做线性运动即可。
光学补偿变焦系统由于不能完全补偿像面位移，移动组必须移动到某几个特殊的位置，才能得到稳定清晰的像面，其焦距难以实现连续改变，而是几个离散值，因而使用受到限制。
但其简化了机械结构，有利于控制光轴精度；而且仅用一组机电控制系统实现变倍与调焦，进而减小了系统的成本和重量，但设计难度相对要大。
2、机械补偿变焦系统：是指各运动组元按不同的运动规律作相对复杂的对应移动，最终达到防止像面移动的目的。
机械补偿法变焦镜头：一组透镜做线性移动(通称变倍组)以改变焦距，另一组透镜(通称补偿组)作少量非线性移动以补偿像面位移，来达到光学系统既变倍而像面位置又稳定的要求。
变倍组一般是负透镜组,补偿组有取正透镜组,也有取负透镜组的。
补偿透镜组的移动与变倍透镜组的移动方向不同且不等速，但它们的相对运动却有严格的对应关系，各透镜组通过一个复杂的凸轮机构实现相对运动。
这类变焦距镜头的焦距在一定范围内连续改变。
二、光学结构光学结构。
机械补偿变焦距镜头，其光学结构由前固定组，变倍组，补偿组，后固定组组成。
1、前固定组：其作用是给系统提供固定的像；2、变倍组：担负着系统的变倍作用，做线性移动以改变焦距；3、补偿组：按一定的曲线轨迹作非线性运动，以补偿变倍组在变倍过程中所产生的像面移动；4、后固定组：用于将补偿组的像转化为系统的最后实像，并调整系统的合成焦距值、设备孔径光阑，保证在变焦运动中系统的相对孔径不变。
三、变倍组导向机构1、一根光杠导轨和滚珠丝杠组合机构。
这种结构精度较高，由于变倍和补偿同时移动的轨迹不同，需要两套导向驱动机构，占用较大空间，控制系统设计也有难度。
2、两根圆柱导轨滑动机构。
由于滑动部件为两根圆柱导轨，这种结构变倍精度高，承载的负荷也比第一种大。
光学系统1 概述●作用：就是接收辐射能量，并把它传送给探测器。
●特点：1.多采用反射式和折反式系统光学玻璃的透光特性及机械性能，限制了透镜系统在红外光学系统中的应用。
2.性能评定是以与探测器匹配的灵敏度、信噪比为主红外系统属光电子系统，接收器是光电器件，分辨率受到光电器件尺寸的限制，对光学系统的要求有所降低。
3.视场小，孔径大探测器接收面积较小、反射系统没有色差、系统对象质要求不高。
4.采用扫描器当探测器阵列为线列时，为实现对空间目标的扫描成像，常采用扫描器。
5.波长的特殊性使得系统的重量重、成本高常用红外波段的波长约为可见光的5～20倍，要得到高分辨率的系统，必须有大的孔径。
●设计光学系统时应遵循的原则：1.光学系统与目标、大气窗口、探测器之间的光谱匹配。
2.接收口径、相对孔径尽可能大，以保证系统有高的灵敏度。
3.系统应对噪声有较强的抑制能力。
4.系统的形式和组成应有利于发挥探测器的效能。
5.系统和组成元件力求简单，减少能量损失。
6.根据不同要求，选择合适的元件组成所需的系统。
2 光学系统的主要参数2.1光阑、入瞳●在光学系统中起拦光作用的透镜和屏孔统称为光阑。
孔径光阑：决定最小入射光束截面积的光阑，如透镜的边框MN和特加的圆孔光阑I。
视场光阑：限制物空间的被成像范围，如光阑II。
●入射光瞳：通过光学系统的光束的最大孔径角，描述目标辐射能量有多少为光学系统接收。
AB是系统的孔径光阑。
从F点来看，AB的大小相当于以孔径光阑为物，通过透镜L在物空间所成的像A，B，，这个像的边缘对物点F所作的张角，就是通过光学系统的光束的最大孔径角。
光阑AB的像A，B，就称为系统的入射光瞳。
2.2相对孔径、F/数1、焦距●F，点为像方焦点，F点为物方焦点；●过F，点且垂直于光轴的平面称为像方焦面；●H，为象方主点，H为物方主点；● 象方主点与像方焦点之间的距离称为后焦距f ，一般称焦距。
2、相对孔径● 入瞳直径0D 与焦距f 之比，即f D 0。
像面上的辐照度与光学系统的相对孔径的平方成正比，要增加像面的辐照度，必须增加相对孔径。
3、F/数● 相对孔径的倒数0D f ，读为F 数（也就是相机的光圈数）。
F ／8表示系统的焦距为入瞳直径的8倍。
● 相对孔径或F/数是衡量光学系统聚光能力的一个参数。
像面上的辐照度为200)/(4f D L E τπ='4、F/数与数值孔径 ● 光学系统在空气中使用时，数值孔径NA 与F/数的关系为NAD f F 21== ● 数值孔径和F 数都可用来表示物镜的聚光能力，物在有限远时，如显微系统，较多用数值孔径；物在无穷远时，如望远系统，较多用F 数。
2.3视场(FOV)、瞬时视场(IFOV)● 视场是探测器通过光学系统能感知目标存在的空间范围。
度量视场的立体角称为视场角,习惯上常用平面角表示。
● 大多数红外系统的探测器放在光学系统的焦面上，探测器本身就是视场光阑，垂直和水平视场角可分别表达为：f l tg W V 21-=，fd tg W H 21-= ● 由多个探测元组成线阵或面阵探测器时，将单个探测元所对应的视场称为瞬时视场(IFOV)，而将线阵或面阵探测器所对应的视场称为光学视场(FOV)：f aIFOV V '==α，f bIFOV H '==β● 单元探测器的红外系统，其光学视场和瞬时视场是一致的；线阵或面阵探测器的瞬时视场角与单元探测器相同，光学视场则与具体的光机扫描方式和面阵大小有关。
2.4焦深、景深● 会聚到焦点的光束，在焦点处光束的截面积最小；在焦点两侧的一个短距离内，光束的截面积近似相等，这一距离称为焦深。
根据波像差理论，焦深d 为：24F d λ=● 当物距变化时，只要像面位置与理想像面轴向位置的偏差不超过焦深，像点的亮度不会有明显的变化。
● 将像的移动等于焦深的物距变化称为景深。
● 如光照足够，可以减小光圈，即增加F 数来增加景深。
2.5光学增益● 一束辐射能经过光学系统聚集后落到探测器（面积为d A ）上的辐射能强度，与未经光学系统时直接落在它的入瞳处（假如此处有一探测器，其面积等于入瞳面积c A ）的辐射能强度之比称为光学增益。
● 点源系统光学增益dc A A G τ= 式中，τ为光学系统的透过率；c A 为光学系统的入射光瞳面积；d A 探测器光敏面面积。
● 扩展源系统光学增益2)sin /'(sin βθτ=G式中，'θ为光学系统像方孔径角的半角；β为物体对入瞳中心张角的半角。
由于F 数变小时'θ变大，那么光学增益会增大。
总 结：● 小F 数的光学系统具有较强的聚光能力，设计中应尽量减小F 数；但大F 数有助于增加景深；小F 数、大孔径红外系统的重量重、成本高，会带来象差方面的其它影响。
● 实际应用中，有两类典型的光学结构，一类是F 数较小、视场较大的折射式系统；另一类是F 数较大、视场较小的反射式或折反射式系统。
3影响光学系统像质的主要因素●物空间的一个物点发出的光线经实际光学系统后，不再会聚于像空间的一点，而是形成一个弥散斑。
一是由于光的波动本性产生的衍射；二是由于光学表面几何形状和光学材料色散产生的像差。
●象差是由光学系统的物理条件所造成的。
从某种意义上说，任何光学系统都存在有一定程度的象差。
单色光成像会产生性质不同的五种像差：影响成像清晰度的球差、彗差、象散、场曲；影响物象相似程度的畸变。
不同色光通过光学系统时，成像差异称为色差：位置色差（纵向色差）和倍率色差（横向色差）。
●系统通光口径确定后衍射是无法控制的。
即使无任何像差，理想像点也不是一个几何点，而是一个弥散斑。
当光学系统的性能仅受到衍射限制时，该光学系统的性能已达到了极限，称为衍射限制。
4 红外物镜反射式系统没有色差，工作波段很宽；对反射镜的材料要求不高，口径可以做得较大。
缺点：如视场小、体积大、成本高、中心有遮拦等。
硫化锌、硒化锌、硅、锗等高折射率、低色散的晶体材料可制作成各类折射物镜。
折射式物镜可有效弥地补反射式和折反式光学系统的缺点。
4.1 反射镜一、球面反射镜●最简单的反射镜是单个球面反射镜。
其像质接近单透镜，但没有色差。
●球面反射镜是一种实用的红外物镜，在小孔径时能得到优良的图像。
但随着视场和孔径的增大，其像质迅速恶化。
二、非球面反射镜非球面反射镜，通常是轴对称的二次曲面镜，面型由两个参数决定，便于通过选择面型来达到消除象差的目的。
非球面反射镜的加工难度要大的多。
1）抛物面反射镜●概念：抛物面反射镜由抛物线绕其对称轴旋转一周而成：●特点：所有平行于光轴入射的光线均会相交于焦点处。
抛物面反射镜对无限远轴上物点是等光程的，没有像差，像质仅受衍射限制，弥散圆的大小为艾里斑。
抛物面反射镜是小视场运用的优良物镜。
●几种常见的使用抛物面反射镜a）的光阑位于焦面上，球差和像差均为零，像质较好，但探测器必须放在入射光束中，要档掉一部分中心光束。
b）为离轴抛物面反射镜，焦点在入射光束之外，但光学装校比较麻烦，非对称的抛物面加工也比较困难。
c）在光路中加了一块平面反射镜，与光轴成45o安装。
可容易把焦点引出入射光束外，并用一目镜在垂直光轴的方向观察，不影响入射光束。
但入射光束的中心部分会被次镜档掉。
d）为离轴抛物面牛顿系统，常用于平行光管。
离轴是为了避免光源遮掉平行光束中的中心部分。
2）双曲面反射镜●概念：把双曲线中的一根绕对称轴旋转一周，就得到双曲面。
双曲面即可以利用凸面，也可利用凹面。
●特点：由一个（几何）焦点发出的光线，将严格地会聚于另一个焦点，且没有像差。
在红外光学系统中，经常使用双曲面反射镜的近轴区。
3）椭球面反射镜和扁球面反射镜●椭球面反射镜：将椭圆绕其长轴旋转一周，取一部分，即得到旋转椭球面。
一般利用内表面。
●扁球面反射镜：将椭圆绕其短轴旋转一周，取一部分，即得到旋转扁球面。
扁球面反射镜一般利用凸面。
●特点：椭球面没有像差。
椭球面反射镜和双曲面反射镜很少单独使用，与其他反射镜组合的双反射镜系统中使用。
三、双反射镜●为减少对入射光线的遮拦，便于接收元件的放置，在光学系统中放一块反射镜，将焦点引导入射光束的外侧或引到主镜之外，这就是双反射系统。
入射光线首先遇到的反射镜常称为主反射镜，简称主镜；第二个反射镜称为次反射镜，简称次镜。
1）牛顿系统●组成：旋转抛物面做主反射镜，次反射镜是平面镜，位于主镜的焦点附近，且与光轴成45o角。
●特点：主镜是抛物面镜，对无限远的轴上点没有象差。
像质仅受衍射限制；轴外点象差较大。
镜筒长、重量大。
常用在像质要求较高的小视场的红外系统。
2）卡塞格林系统●组成：主镜是抛物面反射镜，次镜是凸双曲面反射镜。
双曲面的一个焦点与抛物面主镜的焦点重合。
经过双曲面反射的光线必通过其另一焦点（双曲面反射镜的特点），且没有象差，此焦点就是整个双反射系统的焦点。
●特点：轴外点象差较小、镜筒短、焦距长；系统焦点位于主反射镜后面，便于放置红外探测器组件。
卡塞格伦系统在导弹红外探测系统中广泛应用。
3）格里高利系统●组成：由抛物面主镜、凹椭球面次镜组成。
主反射镜的焦点与椭球面反射镜的一个焦点重合，系统的焦点就是椭圆面反射镜的另一个焦点。
●特点：格氏系统无球差，慧差也较小。
4）几种系统的比较●牛顿系统与卡氏、格氏系统比较，前者的镜筒长，重量大，这是红外装置所不希望的。
●卡氏和格氏系统多了一个非球面次镜，系统成折迭式，镜筒短，且多一个次镜，可比牛顿系统更好地校正轴外像差。
●卡氏系统与格氏系统比较，在相同地系统焦距与相对孔径的情况下，卡氏系统的次镜挡光小，镜筒更短，比格氏系统更优越。
像质好，镜筒短，焦点可以在主镜后面这几个优点，使卡氏系统在红外装置中得到广泛的应用。
卡氏系统成倒像、格氏系统成正像。
对红外探测器而言，这是无所谓的，因为在瞬时视场内无须区分正像、倒像。
●双反射镜系统次镜把中间一部分光档掉，且一旦视场和相对孔径变大，像质迅速恶化，这是双反射镜系统最大的缺点。
因此，双反射镜系统往往只用在物面扫描的红外装置中，很少用在像面扫描的红外装置中。
5）中心遮挡描述● 双反射镜系统中心光束被次镜遮挡的程度，可用遮挡系数α表示：12D D =α式中，1D 、2D 为主镜和次镜的直径。
遮挡后，有效通光面的有效直径为2121211)(1α-=-=D D D D D e遮挡后，系统的有效F 数为 211''α-==D f D f F e e e e式中，e f '为系统有效焦距。
当系统没有遮拦时，2D 为0，F 数就是一般的定义了。
6）消除杂散光● 使用双反射镜系统应当注意一点：必须防止杂散光直接射到探测器上。
为此可以加杂散光挡板：4.2折－反系统为了得到较好的像质，反射式系统可用非球面镜。
