请问詹姆斯韦伯（JWST）的光路图中，卡塞格林焦点为什么不在轴上

本帖最后由 盖世龙王克里斯 于 2024-4-22 14:44 编辑

光设小白最近看了有关JWST相关的文章，想请大佬们帮忙看看。
JWST的主镜是近似于抛物面的椭球面，次镜是双曲面，都是二次球面，请问为什么平行于光轴的平行光入射后，它的卡塞格林焦点会离轴呢？按照我的理解焦点应该在轴上。还是说示意图中的光线并非平行于光轴，一开始就是离轴偏视场的情况呢
下面两张图一张是JWST系统的光路图，另一张是主、次、三、精细转向镜的各项数据参数图（主镜次镜同轴，三镜离轴）

本帖最后由 看见偷影子的人 于 2024-4-22 15:00 编辑


Re:“请问为什么平行于光轴的平行光入射后，它的卡塞格林焦点会离轴呢？”
Answer：因为主镜和次镜各自的光轴并非重合。主镜为抛物面，次镜为双曲面，其中次镜对称轴和主镜的对称轴并不重合，这样经过次镜聚焦后，焦点不会在主光轴上，具体可以参考离轴环焦卡塞格林天线设计。如图中G点为主镜和次镜共同焦点，O1G为主镜的对称轴（与x轴平行），OG为次镜（双曲面）的对称轴，这两个轴并不平行。
资料：Design and analysis for annular focus antenna with off-axial parabolic and slanting hyperbolic rotating surfaces configuration
B. Cao, P. Jiang, J. Wang, S. Mao, W. Caiyang, Y. Qin, et al.
Appl Opt 2019 Vol. 58 Issue 6 Pages 1356-1362

Re:"还是说示意图中的光线并非平行于光轴，一开始就是离轴偏视场的情况呢?"
Answer：入射光束为平行于主光轴的，并非‘一开始就是离轴偏视场‘。

非常感谢您的回复。但我看望远镜雷竞技下载找ray666点vip参数表中JWST各个镜的坐标，它的主镜次镜在同轴上（V2、V3坐标），三镜离轴。

你可以认为是同轴三反，把所有挡光的地方全部去掉后剩下的。焦平面为了避免遮挡，光轴附件的焦平面（也就是焦点附近）没有用上

感谢您的回复，“光轴附近的焦平面（也就是焦点附近）没有用上”我是否可以理解为，轴上部分没有用上，所以示意图中的入射光线是离轴（偏轴）的呢。

今天问了一下同专业的老师，得到的答案是入射光线就是离轴偏视场的，视场是9′*18′，但是具体视场范围还不太了解。谢谢老哥们的解答