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应用李变换方法研究了超环面光栅的成像及其像差，介绍了李变换基本原理．光栅成像过程可分成五个部分，分别对应五个李变换；其中最重要的变换就是超环面光栅的衍射李变换．利用这五个李变换推导出了超环面光栅的成像公式，并应用光线追迹，对研究结果进行了验证，说明了李变换的方法能准确地描述超环面光栅的成像．该方法可以处理平面光源，能计算远离子午焦平面处的像差．李变换方法导出的成像公式描述了像平面坐标与物平面坐标、方向余弦之间的函数关系，体现了物空间变量与像空间对应变量之间映射关系．