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提出了一种快速计算光学系统像面照度均匀性的算法,通过近似算法计算系统数值孔径,并利用出射光瞳数值孔径表征像面照度.利用该算法计算光场不均匀性,将其作为自动优化过程中的评价函数之一,优化设计光刻机照明系统中继镜组.通过Light tools软件对设计的中继镜组进行仿真验证,结果表明不同相干因子照明下掩膜面上的光场不均匀性均小于0.5％.通过实验测试了设计的中继镜组的积分均匀性,结果表明各相干因子下,光场不均匀性小于1.21％,能够满足掩膜面上光场不均匀性的指标需求(<1.5％),验证了该快速评估算法可有效应用于中继镜组优化设计中.