变形镜的结构参数对其疲劳寿命的影响

罗帅; 陈丽霞; 张彬

doi:doi:10.3788/AOS201737.1001003

光学学报, 2017, 37 (10): 1001003, 网络出版: 2018-09-07

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Influence of Structural Parameters of Deformable Mirror on Its Fatigue Life

罗帅陈丽霞张彬 ^*

作者单位

四川大学电子信息学院, 四川成都 610064

图 & 表

图 1. 变形镜的基本结构

Fig. 1. Fundamental structure of DM

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图 2. 仿真流程图

Fig. 2. Flowchart of the simulation

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图 3. (a)畸变波前;(b)变形镜拟合面形

Fig. 3. (a) Distorted wavefront; (b) fitting surface shape of DM

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图 4. 变形镜的(a)等效应力分布与(b)疲劳寿命云图

Fig. 4. (a) Equivalent stress distribution and (a) fatigue life nephogram of DM

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图 5. 极头常见的排布方式。(a)三角形排布;(b)圆形排布;(c)正方形排布

Fig. 5. Common arrangements of poles. (a) Triangular arrangement; (b) circular arrangement; (c) square arrangement

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图 6. 单个极头归一化影响函数曲线

Fig. 6. Normalized influence function curves of single pole

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图 7. 不同极头间距对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 7. Deformable mirrors with different pole spacings. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

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图 8. 不同极头半径对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 8. Deformable mirrors with different pole radii. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

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图 9. 不同极头长度对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 9. Deformable mirrors with different pole lengths. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

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表 1不同极头排布方式对应的交连值

Table1. Coupling coefficients of different arrangements of poles

Arrangement of poles	Coupling coefficient
Triangular	0.048
Circular	0.052
Square	0.072

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表 2不同排布方式对应的最大等效应力与疲劳寿命

Table2. Maximum equivalent stress and fatigue life with different arrangements of poles

Arrangement of poles	Maximum equivalent stress of DM /MPa	Logarithmic fatigue life
Triangular	24.60	9.70
Circular	25.40	9.54
Square	26.20	9.45

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罗帅, 陈丽霞, 张彬. 变形镜的结构参数对其疲劳寿命的影响[J]. 光学学报, 2017, 37(10): 1001003. Shuai Luo, Lixia Chen, Bin Zhang. Influence of Structural Parameters of Deformable Mirror on Its Fatigue Life[J]. Acta Optica Sinica, 2017, 37(10): 1001003.

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图 1. 变形镜的基本结构

Fig. 1. Fundamental structure of DM

图 2. 仿真流程图

Fig. 2. Flowchart of the simulation

图 3. (a)畸变波前;(b)变形镜拟合面形

Fig. 3. (a) Distorted wavefront; (b) fitting surface shape of DM

图 4. 变形镜的(a)等效应力分布与(b)疲劳寿命云图

Fig. 4. (a) Equivalent stress distribution and (a) fatigue life nephogram of DM

图 5. 极头常见的排布方式。(a)三角形排布;(b)圆形排布;(c)正方形排布

Fig. 5. Common arrangements of poles. (a) Triangular arrangement; (b) circular arrangement; (c) square arrangement

图 6. 单个极头归一化影响函数曲线

Fig. 6. Normalized influence function curves of single pole

图 7. 不同极头间距对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 7. Deformable mirrors with different pole spacings. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

图 8. 不同极头半径对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 8. Deformable mirrors with different pole radii. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

图 9. 不同极头长度对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 9. Deformable mirrors with different pole lengths. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

表 1不同极头排布方式对应的交连值

Table1. Coupling coefficients of different arrangements of poles

表 2不同排布方式对应的最大等效应力与疲劳寿命

Table2. Maximum equivalent stress and fatigue life with different arrangements of poles

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图 1. 变形镜的基本结构

Fig. 1. Fundamental structure of DM

图 2. 仿真流程图

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图 3. (a)畸变波前;(b)变形镜拟合面形

Fig. 3. (a) Distorted wavefront; (b) fitting surface shape of DM

图 4. 变形镜的(a)等效应力分布与(b)疲劳寿命云图

Fig. 4. (a) Equivalent stress distribution and (a) fatigue life nephogram of DM

图 5. 极头常见的排布方式。(a)三角形排布;(b)圆形排布;(c)正方形排布

Fig. 5. Common arrangements of poles. (a) Triangular arrangement; (b) circular arrangement; (c) square arrangement

图 6. 单个极头归一化影响函数曲线

Fig. 6. Normalized influence function curves of single pole

图 7. 不同极头间距对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 7. Deformable mirrors with different pole spacings. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

图 8. 不同极头半径对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 8. Deformable mirrors with different pole radii. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

图 9. 不同极头长度对应的变形镜。(a)交连值;(b)最大等效应力;(c)疲劳寿命

Fig. 9. Deformable mirrors with different pole lengths. (a) Coupling coefficient; (b) maximum equivalent stress; (c) fatigue life

表 1不同极头排布方式对应的交连值

Table1. Coupling coefficients of different arrangements of poles

表 2不同排布方式对应的最大等效应力与疲劳寿命

Table2. Maximum equivalent stress and fatigue life with different arrangements of poles

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