倒置望远系统是一种特殊设计的望远镜结构，其核心特点在于物镜的焦距小于目镜的焦距，通过倒置物镜和目镜的相对位置实现特定光学功能。以下是具体说明：

一、基本定义与结构特点

焦距关系

倒置望远系统的物镜焦距（$f_o$）小于目镜焦距（$f_e$），即 $f_o < f_e$。这种设计使得物镜位于下方，目镜位于上方，形成倒置结构。

典型结构

通常采用伽利略式或开普勒式两种折射式扩束镜结构：

伽利略式：

物镜和目镜焦距相近，常用于需要高分辨率的观察系统；

开普勒式：物镜焦距较短，目镜焦距较长，适合大视场或高倍率观测。

二、光学性能与球差校正

球差影响

由于实际光学系统中存在球差，光线无法完全准直，导致成像质量下降。球差理论指出，当每个单透镜单独优化球差时，系统的剩余发散角可通过公式表示。

校正方法

通过合理设计物镜和目镜的曲率，或采用组合结构（如双透镜组），可以部分或完全校正球差，提升成像清晰度。

三、应用场景

倒置望远系统广泛应用于以下领域：

显微镜：

如差分显微镜、共聚焦显微镜，利用倒置结构方便光源接入和样品观察；

激光扩束镜：在激光系统中，倒置设计便于激光束的聚焦和扩束；

天文观测：部分天文望远镜采用倒置设计以简化机械结构。

四、与其他望远镜的区别

与常规立式望远镜（物镜长于目镜焦距）不同，倒置望远系统通过倒置物镜实现物镜与目镜的协同优化，兼顾了结构紧凑性和光学性能。

综上，倒置望远系统通过物镜与目镜的焦距差设计和光学校正，成为现代光学仪器中不可或缺的组成部分。