APQ Wiki – 光学与望远镜技术
APQ Wiki 解释技术光学和天文光学中的重要术语，并直接链接相关主题。本版本共收录 175 个术语。除简明定义外，在技术上有意义的地方还提供公式、示意图、交叉引用和文献来源。扩展内容还包括精密光学制造、光学检测、光机设计、光学系统综合以及光学与探测器的匹配。
术语说明： 物镜的光学元件数量可用 Doublet、Triplet、Quadruplet 和 Multiplet 等结构术语表示。它们与 Dichromat、Trichromat、Apochromat、Polychromat 和 Superachromat 等色差校正等级是不同的概念。氟化钙规范写作 CaF₂。
公式和示意图用于帮助理解术语，并不能代替完整的规格说明或系统分析。尤其对于 Strehl、MTF、点列图、色差校正和公差分析，应同时给出波长、视场点、聚焦条件、光谱权重以及测试条件。
A–Z: A | B | C | D | E | F | G | H | I | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | Z | 文献与延伸阅读
A
阿贝图
按阿贝数以及通常按折射率或相对部分色散对光学玻璃进行图示的表示方法。扩展的玻璃图还可显示材料偏离正常色散线的程度，从而有助于为色差校正选择材料。
按阿贝数以及通常按折射率或相对部分色散对光学玻璃进行图示的表示方法。扩展的玻璃图还可显示材料偏离正常色散线的程度，从而有助于为色差校正选择材料。
示意：玻璃在色散图中的位置；异常材料可偏离正常玻璃线。
阿贝数
阿贝数（也称阿贝常数或色散系数）用于表征透明光学材料的色散，以希腊字母 ν 表示；通常 νd 表示基于 d 线的定义，νe 表示基于 e 线的定义。在折射率相近时，阿贝数越大，通常表示可见光范围内的色散越小。
阿贝数（也称阿贝常数或色散系数）用于表征透明光学材料的色散，以希腊字母 ν 表示；通常 νd 表示基于 d 线的定义，νe 表示基于 e 线的定义。在折射率相近时，阿贝数越大，通常表示可见光范围内的色散越小。
公式：νd = (nd − 1) / (nF − nC)νe = (ne − 1) / (nF′ − nC′)
阿贝正弦条件
在有限孔径下实现轴上物点无彗差成像的条件。它把物方和像方的光线高度、折射率以及光线角度联系起来，是无球差无彗差成像的重要判据。 另见： 齐明系统 / 齐明性（Aplanat / Aplanatism）
在有限孔径下实现轴上物点无彗差成像的条件。它把物方和像方的光线高度、折射率以及光线角度联系起来，是无球差无彗差成像的重要判据。 另见： 齐明系统 / 齐明性（Aplanat / Aplanatism）
公式： n y sin u = n′ y′ sin u′
无像散系统（Anastigmat）
在规定像场范围内对像散进行充分校正的光学系统。摄影和科学成像用无像散系统通常还同时尽量减小彗差、场曲等其他视场像差，因此该术语只有结合视场大小、光谱范围和像质判据时才有明确意义。
在规定像场范围内对像散进行充分校正的光学系统。摄影和科学成像用无像散系统通常还同时尽量减小彗差、场曲等其他视场像差，因此该术语只有结合视场大小、光谱范围和像质判据时才有明确意义。
复消色差物镜（Apochromat）
色差校正程度明显高于消色差系统的光学系统。按经典阿贝定义，三个波长具有共同轴向焦点，并在两个相隔较远的波长上校正球色差（高斯误差）。天文领域有时宽泛使用“APO”，但最终仍应以真实的多色成像性能为准。
色差校正程度明显高于消色差系统的光学系统。按经典阿贝定义，三个波长具有共同轴向焦点，并在两个相隔较远的波长上校正球色差（高斯误差）。天文领域有时宽泛使用“APO”，但最终仍应以真实的多色成像性能为准。
人工星点
用于检测、校准和评价望远镜光学系统的人工点光源。有限距离的光源不能产生完全平行的入射光线，因此必须合理选择并记录光源直径、距离以及必要时所用准直器的几何条件。
用于检测、校准和评价望远镜光学系统的人工点光源。有限距离的光源不能产生完全平行的入射光线，因此必须合理选择并记录光源直径、距离以及必要时所用准直器的几何条件。
公式： α ≈ d / L
APQ 关联： 为了获得可靠测试结果，应记录光源直径 d、距离 L，以及必要时所使用的准直器。
示意：小型点光源可在有限距离直接使用，也可通过准直器作为人工星点。
无热化 / 热补偿设计
一种光机联合设计方法，用于补偿温度引起的折射率、长度和间距变化，使关键系统量——通常是焦点位置——在规定温度范围内尽可能保持恒定。设计时需同时考虑 dn/dT、热膨胀以及镜组机械结构。 另见： 热膨胀系数（CTE）
一种光机联合设计方法，用于补偿温度引起的折射率、长度和间距变化，使关键系统量——通常是焦点位置——在规定温度范围内尽可能保持恒定。设计时需同时考虑 dn/dT、热膨胀以及镜组机械结构。 另见： 热膨胀系数（CTE）
公式： d(BFL) / dT ≈ 0
APQ 关联： 在 APQ，大口径物镜及其镜组的机械补偿与无热化设计密切相关。
示意：无热化的目标是显著减小焦点位置随温度的变化。
自准直
一种检测或调整方法：光学系统发出的光束经反射镜反射后重新返回系统。这样形成双程光路，可高灵敏度地显示某些角度误差和成像误差。
一种检测或调整方法：光学系统发出的光束经反射镜反射后重新返回系统。这样形成双程光路，可高灵敏度地显示某些角度误差和成像误差。
APQ 关联： 自准直是自准直望远镜以及许多双程检测结构的基础。
示意：发出的光束由平面镜反射，并沿同一光学通道返回。
自准直仪 / 自准直望远镜（AKF）
把准直器和观察望远镜组合在同一光路中的测量仪器。被照明的分划板通过物镜投射到外部，经反射面反射后再次成像观察，因此可精确测量很小的角度偏差。
把准直器和观察望远镜组合在同一光路中的测量仪器。被照明的分划板通过物镜投射到外部，经反射面反射后再次成像观察，因此可精确测量很小的角度偏差。
示意：发射和接收共用光路的自准直望远镜工作原理。
B
C
中央遮挡
反射式望远镜中通常由次镜及其支撑结构造成的入瞳中央遮挡。即使外孔径直径不变，它也会改变衍射分布，从而影响 PSF 和 MTF。
反射式望远镜中通常由次镜及其支撑结构造成的入瞳中央遮挡。即使外孔径直径不变，它也会改变衍射分布，从而影响 PSF 和 MTF。
公式： ε = d/D; 自由通光面积比 = 1 − ε2
APQ 关联： 折射式 APQ 物镜没有由次镜造成的中央遮挡；与反射系统比较时应考虑这一差异。
示意：外径 D 内具有中央遮挡 d 的环形自由孔径。
色焦点位移
最佳焦点或近轴焦点随波长变化的位置。焦点曲线 s′(λ) 可直接显示物镜在目标光谱范围内的纵向色差校正水平。
最佳焦点或近轴焦点随波长变化的位置。焦点曲线 s′(λ) 可直接显示物镜在目标光谱范围内的纵向色差校正水平。
公式： Δs'(λ) = s'(λ) − s'(λref)
示意：近轴焦点位置随波长的变化。
APQ 关联： 对宽带 APQ 系统而言，不仅要看少数参考波长是否重合，还要关注整个工作光谱范围内的连续表现。
热膨胀系数（CTE）
描述材料长度随温度产生相对变化的参数。玻璃、晶体、镜架和镜筒不同的热膨胀系数会影响间距、夹持力和焦点位置，因此是无热化设计的重要输入量。 另见： 无热化 / 热补偿设计
描述材料长度随温度产生相对变化的参数。玻璃、晶体、镜架和镜筒不同的热膨胀系数会影响间距、夹持力和焦点位置，因此是无热化设计的重要输入量。 另见： 无热化 / 热补偿设计
公式： α = (1/L) · dL/dT
相干性 / 相干长度
描述光波保持稳定相位关系能力的量。时间相干性与光谱带宽相关并决定相干长度；空间相干性描述波前不同位置之间的相关性。
描述光波保持稳定相位关系能力的量。时间相干性与光谱带宽相关并决定相干长度；空间相干性描述波前不同位置之间的相关性。
公式： Lc ≈ λ² / Δλ (窄带辐射时的近似式)
补偿式物镜镜室
一种机械物镜镜室，通过结构设计控制温度造成的长度与直径变化，使光学关键的相对位置和应力状态在目标温度范围内保持受控。
一种机械物镜镜室，通过结构设计控制温度造成的长度与直径变化，使光学关键的相对位置和应力状态在目标温度范围内保持受控。
APQ 关联： 在大口径、宽带校正的 APQ 物镜中，热与机械补偿是整体系统设计的独立组成部分。
文献： [H81]
圆锥常数
描述圆锥曲面类型以及相对于球面的曲率偏离程度的参数。与顶点曲率一起可定义椭球面、抛物面、双曲面等旋转对称圆锥曲面。
描述圆锥曲面类型以及相对于球面的曲率偏离程度的参数。与顶点曲率一起可定义椭球面、抛物面、双曲面等旋转对称圆锥曲面。
公式： z(r) = r² / [R · (1 + √(1 − (1+K) r²/R²))]
D
阻尼最小二乘法（DLS）
一种数值优化方法：在局部线性化的最小二乘问题中加入阻尼来求取参数变化。阻尼可稳定迭代并限制过大的步长，因此 DLS 是光学设计中常用的优化方法。
一种数值优化方法：在局部线性化的最小二乘问题中加入阻尼来求取参数变化。阻尼可稳定迭代并限制过大的步长，因此 DLS 是光学设计中常用的优化方法。
公式： Δp = −(Jᵀ W J + μI)−1 Jᵀ W r
焦深 / 衍射焦深
围绕名义像面的轴向范围，在该范围内离焦仍不超过规定的像质判据。对于衍射受限系统，允许焦深近似与波长 λ 和光圈数 N 的平方成正比。
围绕名义像面的轴向范围，在该范围内离焦仍不超过规定的像质判据。对于衍射受限系统，允许焦深近似与波长 λ 和光圈数 N 的平方成正比。
公式： Δz ≈ ±2 λ N² (近似值，取决于判据)
双程自准直（DPAC）
一种检测方法：光两次通过被测光学系统，并经高质量平面反射镜反射后返回光源。与单程相比，双程会提高对某些波前误差的灵敏度，因此必须明确说明测试结构、参考面和评价方法。
一种检测方法：光两次通过被测光学系统，并经高质量平面反射镜反射后返回光源。与单程相比，双程会提高对某些波前误差的灵敏度，因此必须明确说明测试结构、参考面和评价方法。
APQ 关联： DPAC 特别适合完整物镜的定性和定量检测，但不能替代对实际测试几何结构的说明。
E
包围能量（Encircled Energy）
点扩散函数总能量中，落在以像质心为中心、半径 r 的圆内的比例。该指标综合反映衍射与像差效应，对探测器和巡天应用尤其有意义。
点扩散函数总能量中，落在以像质心为中心、半径 r 的圆内的比例。该指标综合反映衍射与像差效应，对探测器和巡天应用尤其有意义。
公式： EE(r) = [∫0r 2πρ I(ρ) dρ] / [∫0∞ 2πρ I(ρ) dρ]
F
场校正镜
用于改善视场中心以外成像质量的校正光学组。它可降低场曲、像散以及视设计而定的其他离轴像差，因此功能不仅是简单“平场”。
用于改善视场中心以外成像质量的校正光学组。它可降低场曲、像散以及视设计而定的其他离轴像差，因此功能不仅是简单“平场”。
示意：场校正镜减小场曲，并可同时校正其他离轴像差。
APQ 关联： APQ 使用“场校正镜”作为这类校正光学系统的总称。
菲索干涉仪
一种干涉检测结构，参考波和测试波由彼此接近的光学表面或参考光学件产生。菲索干涉仪广泛用于精密光学，因为能够高精度测量表面形状和波前偏差。
一种干涉检测结构，参考波和测试波由彼此接近的光学表面或参考光学件产生。菲索干涉仪广泛用于精密光学，因为能够高精度测量表面形状和波前偏差。
公式： Δφ = 2π · OPD / λ
萤石（CaF₂）
晶体氟化钙，具有很低的色散、明显的异常部分色散以及宽光谱范围内较高的透过率。光学 CaF₂ 是晶体，而不是光学玻璃。
晶体氟化钙，具有很低的色散、明显的异常部分色散以及宽光谱范围内较高的透过率。光学 CaF₂ 是晶体，而不是光学玻璃。
APQ 关联： CaF₂ 是部分 APQ Fluorite Polychromat 的关键光学材料。
焦距缩减校正镜
既缩短有效焦距、降低焦比，又校正规定像差的光学组。仅有焦距缩减作用并不能称为高质量校正镜；视场大小、光谱范围和传感器位置都必须纳入设计。
既缩短有效焦距、降低焦比，又校正规定像差的光学组。仅有焦距缩减作用并不能称为高质量校正镜；视场大小、光谱范围和传感器位置都必须纳入设计。
公式： k = fnew / fsys; Nnew = k Nsys
APQ 关联： APQ 有意使用“焦距缩减校正镜”而不是仅称“reducer”。
傅里叶变换
空间域与空间频率域之间的数学变换。在线性成像理论中，它把 PSF、OTF 等量联系起来。 另见： 点扩散函数（PSF）, 光学传递函数（OTF）
空间域与空间频率域之间的数学变换。在线性成像理论中，它把 PSF、OTF 等量联系起来。 另见： 点扩散函数（PSF）, 光学传递函数（OTF）
公式： F(ν) = ∫ f(x) · e−i2πνx dx
菲涅耳公式
描述界面上反射光和透射光振幅及功率的关系。系数取决于折射率、入射角和偏振状态，是评价未镀膜界面及光学薄膜的基础。
描述界面上反射光和透射光振幅及功率的关系。系数取决于折射率、入射角和偏振状态，是评价未镀膜界面及光学薄膜的基础。
公式： R(0°) = |(n₁ − n₂)/(n₁ + n₂)|²
G
磨削、研磨与抛光
精密光学制造的基本加工阶段。磨削建立几何形状并去除材料；研磨或精磨减小面形误差和亚表面损伤；抛光形成低粗糙度的光学工作表面。MRF 等现代方法可对这一流程进行确定性补充。 另见： 磁流变抛光（MRF）
精密光学制造的基本加工阶段。磨削建立几何形状并去除材料；研磨或精磨减小面形误差和亚表面损伤；抛光形成低粗糙度的光学工作表面。MRF 等现代方法可对这一流程进行确定性补充。 另见： 磁流变抛光（MRF）
H
哈特曼检验
一种波前检测方法，用带有多个孔的掩模把孔径分成多个子光束。测量一个或多个平面上的光斑位置，可得到局部光线斜率并由此获得波前信息。 另见： 波前误差, Shack-Hartmann 波前传感器（Hartmann-Shack）
一种波前检测方法，用带有多个孔的掩模把孔径分成多个子光束。测量一个或多个平面上的光斑位置，可得到局部光线斜率并由此获得波前信息。 另见： 波前误差, Shack-Hartmann 波前传感器（Hartmann-Shack）
公式： ∂W/∂x ≈ Δx / L
示意：哈特曼掩模把孔径分成多个子光束；光斑位置包含局部波前斜率信息。
I
图像对比度 / 对比度传递
图像对比度描述亮、暗图像结构之间的亮度差异。线性成像系统随空间频率变化的对比度传递由调制传递函数（MTF）描述。
图像对比度描述亮、暗图像结构之间的亮度差异。线性成像系统随空间频率变化的对比度传递由调制传递函数（MTF）描述。
公式： C = (Imax − Imin) / (Imax + Imin)
干涉
相干光波叠加后形成随相位差变化的空间或时间强度调制。干涉是许多光学测量方法和干涉滤光片的工作基础。
相干光波叠加后形成随相位差变化的空间或时间强度调制。干涉是许多光学测量方法和干涉滤光片的工作基础。
公式： I = I₁ + I₂ + 2√(I₁I₂) cos Δφ
干涉滤光片
利用一层或多层介质薄膜中的相长和相消干涉形成特定光谱透射特性的光学滤光片。中心波长和带宽通常会随入射角和折射率变化。
利用一层或多层介质薄膜中的相长和相消干涉形成特定光谱透射特性的光学滤光片。中心波长和带宽通常会随入射角和折射率变化。
APQ 关联： 对于快速光束和大像场，干涉滤光片的角度依赖必须与光学系统一起评价。
K
运动学安装 / 运动学支承
以明确且尽量不过约束的方式约束刚体六个自由度的安装原理。合理的运动学支承可减小应力，并使调整、装配和温度变化过程中的定位具有可重复性。
以明确且尽量不过约束的方式约束刚体六个自由度的安装原理。合理的运动学支承可减小应力，并使调整、装配和温度变化过程中的定位具有可重复性。
APQ 关联： 运动学原理对可调以及温度敏感的 APQ 组件尤其重要。
文献： [Y08]
L
低应力光学安装
在可靠固定光学元件的同时，避免因装配力、温度变化或热膨胀系数不匹配引入过大应力及由此造成的面形或折射率变化的安装设计。接触几何、夹持力和材料配对都是光学系统设计的一部分。
在可靠固定光学元件的同时，避免因装配力、温度变化或热膨胀系数不匹配引入过大应力及由此造成的面形或折射率变化的安装设计。接触几何、夹持力和材料配对都是光学系统设计的一部分。
APQ 关联： 对于大口径高精度 APQ 物镜，低应力支承与热补偿同样关键。
文献： [Y08]
M
磁流变抛光（MRF）
一种确定性精抛工艺，磁场控制的抛光液形成局部可定义的去除工具，可有针对性地修正高品质光学表面的残余面形误差。
一种确定性精抛工艺，磁场控制的抛光液形成局部可定义的去除工具，可有针对性地修正高品质光学表面的残余面形误差。
APQ 关联： 当传统全口径抛光达到极限时，MRF 尤其适合进行高精度面形修正。
文献： [M07]
测量不确定度
在考虑相关不确定度分量后，对测量结果合理可能取值范围的表征。对波前、定心或表面形状等高精度结果的说明，只有同时给出测试条件和不确定度时才具有充分可比性。
在考虑相关不确定度分量后，对测量结果合理可能取值范围的表征。对波前、定心或表面形状等高精度结果的说明，只有同时给出测试条件和不确定度时才具有充分可比性。
公式： uc = √∑(ci ui)2
熔次数据（Melt Data）
某一具体玻璃熔次的实测光学参数，尤其包括规定波长处的折射率及由此得到的色散数据。它们可能与目录标称值略有差异，是高精度设计进行 Melt Fit 的基础。 另见： 熔次数据匹配（Melt Fit）
某一具体玻璃熔次的实测光学参数，尤其包括规定波长处的折射率及由此得到的色散数据。它们可能与目录标称值略有差异，是高精度设计进行 Melt Fit 的基础。 另见： 熔次数据匹配（Melt Fit）
熔次数据匹配（Melt Fit）
根据实际可用玻璃批次测得的熔次数据对光学设计进行调整或再优化。这样可在高校正系统中考虑实际折射率和色散相对目录标称值的微小差异。 另见： 熔次数据（Melt Data）
根据实际可用玻璃批次测得的熔次数据对光学设计进行调整或再优化。这样可在高校正系统中考虑实际折射率和色散相对目录标称值的微小差异。 另见： 熔次数据（Melt Data）
APQ 关联： 对于宽带高校正物镜，Melt Fit 有助于在实际制造中保持计算得到的色差校正。
评价函数 / Merit Function
把选定的像质目标、设计约束和权重组合成一个用于优化的标量数值函数。通过改变选定的系统参数并满足相应边界和约束来寻找最优解。
把选定的像质目标、设计约束和权重组合成一个用于优化的标量数值函数。通过改变选定的系统参数并满足相应边界和约束来寻找最优解。
公式： MF = ∑ wi [qi − qi,target]2
调制传递函数（MTF）
光学传递函数的模。它描述某一空间频率下，正弦目标图样的对比度有多少被传递到图像中。MTF 只有在同时给出波长或光谱权重、视场点、焦点和参考尺度时才具有明确意义。
光学传递函数的模。它描述某一空间频率下，正弦目标图样的对比度有多少被传递到图像中。MTF 只有在同时给出波长或光谱权重、视场点、焦点和参考尺度时才具有明确意义。
公式： MTF(ν) = |OTF(ν)|
示意：MTF 表示传递对比度随空间频率的变化。
多片组（Multiplet）
由多个透镜元件或透镜组组成的多元件光学系统。与 Doublet、Triplet、Quadruplet 类似，该术语描述结构复杂度，与色差校正等级相区别。
由多个透镜元件或透镜组组成的多元件光学系统。与 Doublet、Triplet、Quadruplet 类似，该术语描述结构复杂度，与色差校正等级相区别。
文献： [HR84]
N
奈奎斯特频率
离散采样系统采样频率的一半。若无适当预滤波，高于奈奎斯特频率的空间频率可能以较低频率出现，即产生混叠；因此奈奎斯特频率把光学 MTF 与探测器像素间距联系起来。
离散采样系统采样频率的一半。若无适当预滤波，高于奈奎斯特频率的空间频率可能以较低频率出现，即产生混叠；因此奈奎斯特频率把光学 MTF 与探测器像素间距联系起来。
公式： νN = 1 / (2p)
示意：像素间距 p 决定空间采样的奈奎斯特极限。
O
油液耦合
用很薄的光学液体层耦合相邻镜片表面。可显著减少内部界面反射并提供设计自由度；材料相容性、长期稳定性和热机械行为都必须纳入设计。
用很薄的光学液体层耦合相邻镜片表面。可显著减少内部界面反射并提供设计自由度；材料相容性、长期稳定性和热机械行为都必须纳入设计。
APQ 关联： 油液耦合是多种高性能 APQ 物镜的结构特征之一。
光学公差分析
规定设计参数允许偏差并分析其对系统性能影响的过程。典型变量包括曲率半径、厚度、间距、折射率、偏心、倾斜以及装配误差。公差分析把标称设计与实际可制造系统联系起来。
规定设计参数允许偏差并分析其对系统性能影响的过程。典型变量包括曲率半径、厚度、间距、折射率、偏心、倾斜以及装配误差。公差分析把标称设计与实际可制造系统联系起来。
光学传递函数（OTF）
描述线性、平移不变成像系统随空间频率的幅度和相位传递的复函数。其模为调制传递函数（MTF），相位部分称为 Phase Transfer Function（PTF）。
描述线性、平移不变成像系统随空间频率的幅度和相位传递的复函数。其模为调制传递函数（MTF），相位部分称为 Phase Transfer Function（PTF）。
公式： OTF(ν) = FT{PSF} / FT{PSF}|ν=0
P
近轴区域 / 高斯光学
几何光学中针对较小光线高度和相对于光轴较小角度的近似范围。在该范围内可取 sin u ≈ tan u ≈ u；焦距、主面位置和近轴焦距可用一级理论描述。
几何光学中针对较小光线高度和相对于光轴较小角度的近似范围。在该范围内可取 sin u ≈ tan u ≈ u；焦距、主面位置和近轴焦距可用一级理论描述。
公式： sin u ≈ tan u ≈ u
部分色散
材料在两个选定谱线之间折射率差的量。相对部分色散把该差值用参考色散归一化，从而可独立于绝对色散比较不同玻璃。
材料在两个选定谱线之间折射率差的量。相对部分色散把该差值用参考色散归一化，从而可独立于绝对色散比较不同玻璃。
公式： Px,y = (nx − ny) / (nF − nC)
相位传递函数（PTF）
复光学传递函数（OTF）的相位。MTF 描述对比度传递的幅值，而 PTF 描述成像系统随空间频率变化所引入的相位偏移。
复光学传递函数（OTF）的相位。MTF 描述对比度传递的幅值，而 PTF 描述成像系统随空间频率变化所引入的相位偏移。
公式： OTF(ν) = MTF(ν) · ei·PTF(ν)
平行平板
具有两相互理想平行平面的光学元件。正入射时，厚度 t、折射率 n 的平板会产生轴向焦移；斜入射时还会产生光束横移和额外像差。
具有两相互理想平行平面的光学元件。正入射时，厚度 t、折射率 n 的平板会产生轴向焦移；斜入射时还会产生光束横移和额外像差。
公式： Δs ≈ t · (1 − 1/n) (近轴、空气中)
Polychromat
在多个颜色或宽光谱范围内进行高级色差校正的光学系统。按 Haferkorn 的术语，Polychromasie 指超越较简单色校正条件的设计。实际性能必须在规定光谱范围内用相应像质指标评价。
在多个颜色或宽光谱范围内进行高级色差校正的光学系统。按 Haferkorn 的术语，Polychromasie 指超越较简单色校正条件的设计。实际性能必须在规定光谱范围内用相应像质指标评价。
APQ 关联： APQ 用“Polychromat”表示宽带校正物镜；该术语不能与镜片元件数量混淆。
Q
Quadruplet（四片式）
天文领域常用术语，指由四个光学元件组成的物镜或镜组。“Quadruplet”只表示元件数量，并不自动说明色校正等级。
天文领域常用术语，指由四个光学元件组成的物镜或镜组。“Quadruplet”只表示元件数量，并不自动说明色校正等级。
APQ 关联： APQ Fluorite Quadruplet Polychromat 将四个元件与宽带色差和几何像差校正结合。
文献： [KJ10]
量子效率
入射到探测器的光子中，能够产生被记录的光电子或电荷载流子的比例，且随波长变化。系统性能评估应同时考虑透过率、像素尺寸、读出噪声和暗电流。
入射到探测器的光子中，能够产生被记录的光电子或电荷载流子的比例，且随波长变化。系统性能评估应同时考虑透过率、像素尺寸、读出噪声和暗电流。
公式： η(λ) = Ne− / Nph
示意：探测器量子效率随波长变化。
文献： [S00]
R
瑞利四分之一波长准则
一种历史近似判据：最大光程差约为 λ/4 时，常被视为近似衍射受限成像的边界。该判据不可与用于分辨率的瑞利判据混淆。
一种历史近似判据：最大光程差约为 λ/4 时，常被视为近似衍射受限成像的边界。该判据不可与用于分辨率的瑞利判据混淆。
公式： PV(OPD) ≲ λ / 4
分辨本领
光学系统将相邻目标细节分开成像的能力。对于理想圆孔，瑞利判据描述两个等亮点源的最小角分离。在天文实际观测中，视宁度（Seeing）、对比度、探测器采样和信噪比常常比单纯衍射更具限制性。
光学系统将相邻目标细节分开成像的能力。对于理想圆孔，瑞利判据描述两个等亮点源的最小角分离。在天文实际观测中，视宁度（Seeing）、对比度、探测器采样和信噪比常常比单纯衍射更具限制性。
公式： θR = 1.22 λ / D
示意：按照瑞利判据分辨两个衍射点像。
S
采样
用像素对连续图像分布进行离散获取。数字成像时，采样必须与最高相关空间频率相匹配；采样过粗会产生混叠，并可能使细节结构出现伪变形。
用像素对连续图像分布进行离散获取。数字成像时，采样必须与最高相关空间频率相匹配；采样过粗会产生混叠，并可能使细节结构出现伪变形。
公式： νN = 1 / (2p)
示意：在离散像素位置对一个空间频率进行采样。
Shack-Hartmann 波前传感器（Hartmann-Shack）
利用微透镜阵列把入瞳划分为许多子孔径的波前传感器。每个聚焦光斑相对于参考位置的位移给出局部波前斜率，据此可重建波前。 另见： 波前重建
利用微透镜阵列把入瞳划分为许多子孔径的波前传感器。每个聚焦光斑相对于参考位置的位移给出局部波前斜率，据此可重建波前。 另见： 波前重建
公式： ∂W/∂x ≈ Δx / fML, ∂W/∂y ≈ Δy / fML
APQ 关联： “Shack-Hartmann”和“Hartmann-Shack”两种称呼均有使用；国际技术文献中“Shack-Hartmann”更常见。
示意：微透镜形成光斑；其相对参考位置的位移给出局部波前斜率。
空间频率
像面中每单位长度，或每单位角度／物空间距离上的周期性亮度或结构变化数。空间频率是 MTF 的自变量，并把分辨率、对比度和探测器采样联系起来。 另见： 调制传递函数（MTF）
像面中每单位长度，或每单位角度／物空间距离上的周期性亮度或结构变化数。空间频率是 MTF 的自变量，并把分辨率、对比度和探测器采样联系起来。 另见： 调制传递函数（MTF）
公式： ν = 1 / P
光谱仪 / 光谱学
光谱仪把辐射按波长色散并将光谱成像到探测器上。光谱学研究光谱强度分布和谱线；分辨率、吞吐量和光谱响应由光学系统、狭缝或光纤、色散元件及探测器共同决定。
光谱仪把辐射按波长色散并将光谱成像到探测器上。光谱学研究光谱强度分布和谱线；分辨率、吞吐量和光谱响应由光学系统、狭缝或光纤、色散元件及探测器共同决定。
球色差（高斯误差）
球差随波长变化的现象，国际上通常称为 spherochromatism（球色差）。物镜可在某一参考波长上很好地校正球差，却在其他波长上呈现不同球差；广义上“高斯误差”有时也用于其他像差的色变。 另见： 像差
球差随波长变化的现象，国际上通常称为 spherochromatism（球色差）。物镜可在某一参考波长上很好地校正球差，却在其他波长上呈现不同球差；广义上“高斯误差”有时也用于其他像差的色变。 另见： 像差
点列图
选定光线在像面交点的几何表示。点列图可显示规定视场和波长下几何像差的形状与范围，但本身并不包含完整的衍射信息。
选定光线在像面交点的几何表示。点列图可显示规定视场和波长下几何像差的形状与范围，但本身并不包含完整的衍射信息。
示意：相对于参考圆的几何光线交点；不是 APQ 实测数据。
APQ 关联： 只有在比例、波长、视场角、权重和对焦条件可比时，点列图之间的比较才有意义。
星点检验
利用恒星光源的焦内、焦外及焦点衍射图样检测望远镜。星点检验对像差和校准误差非常敏感，但要进行定量判断，必须控制视宁度、波长、中央遮挡和离焦量等条件。
利用恒星光源的焦内、焦外及焦点衍射图样检测望远镜。星点检验对像差和校准误差非常敏感，但要进行定量判断，必须控制视宁度、波长、中央遮挡和离焦量等条件。
APQ 关联： 若充分考虑有限距离和光源尺寸，人工星点可显著简化测试。
示意：星点检验中焦内和焦外衍射图样的比较。
斯特列尔比
实际点扩散函数（PSF）峰值强度与在相同总能量和孔径条件下理想衍射极限 PSF 峰值强度之比。Strehl 值取决于波长、视场和焦点；多色 Strehl 还需要规定光谱权重。
实际点扩散函数（PSF）峰值强度与在相同总能量和孔径条件下理想衍射极限 PSF 峰值强度之比。Strehl 值取决于波长、视场和焦点；多色 Strehl 还需要规定光谱权重。
公式： S = Imax,real / Imax,ideal; 小像差时： S ≈ exp[−(2πσW/λ)2]
应力双折射
原本各向同性透明材料因机械应力而产生的双折射。不同主应力通过光弹效应造成折射率差，并可能影响偏振和波前。
原本各向同性透明材料因机械应力而产生的双折射。不同主应力通过光弹效应造成折射率差，并可能影响偏振和波前。
公式： Δn = C · (σ1 − σ2)
Superachromat
按 Herzberger 和 McClure 的定义，是对四种颜色进行校正的高级消色差系统。该术语描述色校正等级，本身并不能说明视场性能、球差或从 UV 到近红外的超宽工作范围。
按 Herzberger 和 McClure 的定义，是对四种颜色进行校正的高级消色差系统。该术语描述色校正等级，本身并不能说明视场性能、球差或从 UV 到近红外的超宽工作范围。
表面粗糙度
表面偏离理想形状的短空间波长成分。粗糙度尤其会影响杂散光和损耗，应在规定的空间带宽内用适当统计参数表征。
表面偏离理想形状的短空间波长成分。粗糙度尤其会影响杂散光和损耗，应在规定的空间带宽内用适当统计参数表征。
公式： Rq = √[(1/L) ∫ z(x)2 dx]
光学系统综合
根据规定的功能、约束和性能目标系统地生成光学设计的过程，包括初算或起始系统、结构与材料选择、校正、数值优化、评价以及后续公差分析。
根据规定的功能、约束和性能目标系统地生成光学设计的过程，包括初算或起始系统、结构与材料选择、校正、数值优化、评价以及后续公差分析。
APQ 关联： 宽带 Polychromat 的开发属于光学系统综合问题，需要同时满足色差、单色像差以及视场相关的校正目标。
系统吞吐量
经过全部光学损耗后到达探测器的入射辐射功率或光子比例。系统光谱吞吐量综合了透射率、反射率、滤光片以及必要时的几何损耗。
经过全部光学损耗后到达探测器的入射辐射功率或光子比例。系统光谱吞吐量综合了透射率、反射率、滤光片以及必要时的几何损耗。
公式： τsys(λ) = ∏ Ti(λ) · ∏ Rj(λ)
T
透过率
光学元件或系统透射的辐射功率与入射辐射功率之比。光谱透过率 T(λ) 包括材料吸收、反射损失以及可能的滤镜作用。
光学元件或系统透射的辐射功率与入射辐射功率之比。光谱透过率 T(λ) 包括材料吸收、反射损失以及可能的滤镜作用。
公式： T(λ) = Pout(λ) / Pin(λ)
Triplet（三片式）
天文领域以及 Haferkorn 文献中使用的术语，指由三个光学元件组成的物镜或镜组。“Triplet”描述元件数量，并不自动等同于复消色差物镜（Apochromat）或Trichromat（三色校正）。
天文领域以及 Haferkorn 文献中使用的术语，指由三个光学元件组成的物镜或镜组。“Triplet”描述元件数量，并不自动等同于复消色差物镜（Apochromat）或Trichromat（三色校正）。
U
UBVRI 光谱范围
由 U（紫外）、B（蓝）、V（可见）、R（红）和 I（近红外）波段组成的光度系统。现代应用常将 Johnson U/B/V 与 Cousins R/I 结合。有效波长不是固定常数，而取决于实际通带、探测器和源光谱。
由 U（紫外）、B（蓝）、V（可见）、R（红）和 I（近红外）波段组成的光度系统。现代应用常将 Johnson U/B/V 与 Cousins R/I 结合。有效波长不是固定常数，而取决于实际通带、探测器和源光谱。
示意：UBVRI 各波段的位置；真实曲线和有效波长取决于探测器与光源。
V
W
波前误差
实际波前与理想参考波前之间的差异，可表示为空间函数、RMS 值或峰谷值。严谨的指标应同时给出波长、孔径、测量／计算条件以及是否扣除某些项。
实际波前与理想参考波前之间的差异，可表示为空间函数、RMS 值或峰谷值。严谨的指标应同时给出波长、孔径、测量／计算条件以及是否扣除某些项。
公式： PV = Wmax − Wmin
波前重建
根据测得的局部斜率、相位数据或强度数据计算空间波前的数学过程。例如在 Shack-Hartmann 传感器中，可对由光斑位移得到的梯度进行积分，或拟合到 Zernike 多项式等基底。 另见： Shack-Hartmann 波前传感器（Hartmann-Shack）
根据测得的局部斜率、相位数据或强度数据计算空间波前的数学过程。例如在 Shack-Hartmann 传感器中，可对由光斑位移得到的梯度进行积分，或拟合到 Zernike 多项式等基底。 另见： Shack-Hartmann 波前传感器（Hartmann-Shack）
广视场光学系统
为较大视场角或像圈内保持高成像质量而设计的光学系统。随着视场增大，彗差、像散、场曲、畸变、横向色差和渐晕的重要性增加。
为较大视场角或像圈内保持高成像质量而设计的光学系统。随着视场增大，彗差、像散、场曲、畸变、横向色差和渐晕的重要性增加。
APQ 关联： 对 APQ Wide-Field Polychromat 而言，大视场与宽光谱范围被作为统一的系统要求处理。
Z
Zernike 多项式
定义在单位圆盘上的正交多项式函数，用于描述圆形瞳孔上的波前误差。各模式可与离焦、像散、彗差等典型像差形式对应；使用时必须注明编号和归一化约定。
定义在单位圆盘上的正交多项式函数，用于描述圆形瞳孔上的波前误差。各模式可与离焦、像散、彗差等典型像差形式对应；使用时必须注明编号和归一化约定。
公式： W(ρ,φ) = ∑ aj Zj(ρ,φ)
示意：典型 Zernike 误差形式示例；该图不是定量波前图。
文献与延伸阅读
- [H81] Haferkorn, Heinz: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. Harri Deutsch, Thun/Frankfurt am Main, 1981, ISBN 3-87144-570-3.
- [H67] Haferkorn, Heinz: Untersuchungen zur Glasauswahl und zur Vorrechnung bei Triplets. Dissertation, Technische Hochschule Ilmenau, 1967.
- [H86] Haferkorn, Heinz: Bewertung optischer Systeme. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1986.
- [HM63] Herzberger, Max; McClure, Nancy R.: "The Design of Superachromatic Lenses". Applied Optics 2 (6), 553–560, 1963. DOI: 10.1364/AO.2.000553.
- [KJ10] Kingslake, Rudolf; Johnson, R. Barry: Lens Design Fundamentals. 2. Auflage, Academic Press/Elsevier, 2010.
- [S00] Schroeder, Daniel J.: Astronomical Optics. 2. Auflage, Academic Press, 2000, ISBN 0-12-629810-6.
- [M07] Malacara, Daniel (Hrsg.): Optical Shop Testing. 3. Auflage, Wiley, 2007, ISBN 978-0-471-48404-2.
- [BW99] Born, Max; Wolf, Emil: Principles of Optics. 7., erweiterte Auflage, Cambridge University Press, 1999.
- [WS08] Smith, Warren J.: Modern Optical Engineering. 4. Auflage, McGraw-Hill, 2008.
- [B90] Bessell, M. S.: "UBVRI passbands". Publications of the Astronomical Society of the Pacific 102, 1181–1199, 1990. DOI: 10.1086/132749.
- [Sch17] Schubert, Ingo: Wissensspeicher Feinoptik 17.4. Saale Betreuungswerk der Lebenshilfe Jena gGmbH, Jena, 2017. ISBN 978-3-00-046972-5.
- [Su08] Suiter, Harold Richard: Star Testing Astronomical Telescopes – A Manual for Optical Evaluation and Adjustment. 2. Auflage, Willmann-Bell, Richmond, 2008.
- [PS01] Platt, Ben C.; Shack, Roland: "History and Principles of Shack-Hartmann Wavefront Sensing". Journal of Refractive Surgery 17 (5), S573–S577, 2001. DOI: 10.3928/1081-597X-20010901-13.
- [Y08] Yoder, Paul R., Jr.: Mounting Optics in Optical Instruments. 2. Auflage, SPIE Press, Bellingham, 2008. ISBN 978-0-8194-7129-1.
- [RV88] Rutten, Harrie G. J.; van Venrooij, Martin A. M.: Telescope Optics: Evaluation and Design. Willmann-Bell, Richmond, 1988. ISBN 0-943396-18-2.
- [R90] Riekher, Rolf: Fernrohre und ihre Meister. 2., stark bearbeitete Auflage, Verlag Technik, Berlin, 1990. ISBN 3-341-00791-1.
- [L17] Laux, Uwe: Astrooptik – Optiksysteme für die Astronomie. 3. Auflage, 2017. ISBN 978-3-937981-65-9.
- [G85] Grimsehl, Ernst: Lehrbuch der Physik. Band 3: Optik. 18. Auflage, neu bearbeitet von Heinz Haferkorn, B. G. Teubner, Leipzig, 1985.
- [HR84] Haferkorn, Heinz; Richter, Wolfgang: Synthese optischer Systeme. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1984.