The use of aspheric mirrors is a common practice to design astronomical telescopes with a few optical elements. In the most preferred optical design Ritchey Chretien (RC), both primary and secondary mirrors are hyperboloid. Nowadays large telescopes are being built using small mirror segments, however, making aspheric off-axis mirror segments is still a challenge. We have conducted a study in which, we explored the possibility to mimic an aspheric hyperbolic primary mirror by making use of smaller spherical mirror segments. Three different methods have been used to form a large segmented aspheric primary of nearly 12m aperture. In the first method, fixed ROC(radius of curvature) spherical mirror segments are reconfigured by a piston, tip, and tilt (PTT). In the other two methods, in addition to PTT, ROC of the segments are also varied. We further attempted to reduce the telescope wave-front error by varying the segment size and the F ratio of the primary. We found out that none of these three methods provided acceptable image quality unless we incorporate the warping harness in the segment support. The use of the warping harness emulated by Zernike coefficient correction, remarkably reduced the wave-front error and delivered a decent image quality over a large field of view. In this paper, we present the results of our study on designing an RC type optics for a 12m class optical-NIR(Near Infrared) telescope using spherical mirror segments.

中文翻译：

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使用球段创建大型非球面主镜

使用非球面镜是设计具有少量光学元件的天文望远镜的常见做法。在最优选的光学设计 Ritchey Chretien (RC) 中，主镜和副镜都是双曲面。如今，大型望远镜正在使用小镜段建造，然而，制造非球面离轴镜段仍然是一个挑战。我们进行了一项研究，在该研究中，我们探索了通过使用较小的球面镜段来模拟非球面双曲主镜的可能性。已使用三种不同的方法来形成近 12m 孔径的大型分段非球面初级。在第一种方法中，固定 ROC（曲率半径）球面镜段由活塞、尖端和倾斜 (PTT) 重新配置。另外两种方法中，除了PTT之外，段的ROC也有变化。我们进一步尝试通过改变段尺寸和初级的 F 比来减少望远镜波前误差。我们发现这三种方法都不能提供可接受的图像质量，除非我们在段支持中加入扭曲线束。使用由 Zernike 系数校正模拟的翘曲线束，显着降低了波前误差，并在大视场内提供了不错的图像质量。在本文中，我们介绍了使用球面镜段为 12m 级光学 NIR（近红外）望远镜设计 RC 型光学器件的研究结果。我们发现这三种方法都不能提供可接受的图像质量，除非我们在段支持中加入扭曲线束。使用由 Zernike 系数校正模拟的翘曲线束，显着降低了波前误差，并在大视场内提供了不错的图像质量。在本文中，我们介绍了使用球面镜段为 12m 级光学 NIR（近红外）望远镜设计 RC 型光学器件的研究结果。我们发现这三种方法都不能提供可接受的图像质量，除非我们在段支持中加入扭曲线束。使用由 Zernike 系数校正模拟的翘曲线束，显着降低了波前误差，并在大视场内提供了不错的图像质量。在本文中，我们介绍了使用球面镜段为 12m 级光学 NIR（近红外）望远镜设计 RC 型光学器件的研究结果。