1 长光卫星技术有限公司, 吉林 长春 130031
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
针对某型号微纳遥感相机超轻质、低功耗、短周期和低成本的要求,设计了一种一体式超轻主支撑结构。从微纳遥感相机的任务需求出发,经过比较后选择钛合金作为主支撑结构的材料,并从质量和功耗两方面考虑选择了桁架式方案。建立了以基频为目标函数的拓扑优化数学模型,推导了目标函数的灵敏度,并通过采用改进的Heaviside密度滤波方法,得到了拓扑结果清晰的主支撑结构最优传力路径。以基频为目标函数建立尺寸的优化数学模型,得到了各部分的最佳设计尺寸,设计完成后的一体式主支撑结构质量为0.6 kg。有限元分析与实验结果表明:一体式主支撑结构能够满足光学系统的公差要求,且基频远高于卫星平台对光学载荷的要求,验证了拓扑优化设计方法和尺寸优化设计方法的正确性以及设计的合理性。
遥感 微纳遥感相机 超轻质 主支撑结构 拓扑优化 尺寸优化
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了获得轴向支撑结构对经纬仪大口径主镜面形的影响规律, 对主镜轴向支撑结构进行了结构拓扑优化设计及参数化分析。首先, 采用接触边界条件方法建立了详细的主镜支撑系统有限元模型, 对主镜初始支撑结构下的面形误差进行仿真分析, 获得主镜初始支撑结构下光轴水平及光轴竖直状态下主镜的面形RMS值。然后, 应用4D干涉仪对主镜径向支撑状态下的面形RMS进行了检测, 有限元仿真得到的主镜面形RMS值与实验结果的偏差为13.2%, 证明了仿真方法的准确性。最后, 对主镜轴向支撑结构进行了结构拓扑优化, 并根据拓扑优化结果建立新的主镜轴向支撑结构模型, 对其重要尺寸进行了参数化分析。优化的主镜支撑结构的主镜面形误差明显优于初始结构: 轴向支撑状态下主镜面形误差的RMS值由11.49 nm提升至8.38 nm。该研究可以为主镜支撑结构的设计提供重要参考。
经纬仪 主镜 支撑结构 有限元 面形误差 theodolite primary mirror supporting structures the finite element surface error 红外与激光工程
2016, 45(s1): S118001
1 中国华阴兵器试验中心, 陕西 华阴 714200
2 中国兵器工业试验测试研究院, 陕西 华阴 714200
准直光管角度分划示值一般用来校准小角度光学仪器, 在靶场试验中主要用于校准校靶镜、瞄准镜等火炮瞄准仪器, 其示值需要定期进行校准和溯源。提出了采用经纬仪对准直光管角度分划示值误差进行校准溯源的方法, 建立了测量模型, 进行了测量实验和不确定度分析评定。结果表明, 该方法满足量值溯源和传递要求。
准直光管 角度分划 经纬仪 不确定度 collimator angle scale theodolite uncertainty
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
We demonstrate a large-mode-volume transverse-electric-polarized λ/4 shifted distributed feedback (DFB) cavity on silicon-on-insulator (SOI). A 2.86 mm-long DFB cavity with sidewall corrugation on the ridge is fabricated on a silicon rib waveguide. The cavity structure is designed to enlarge both the longitudinal and transversal mode profiles of the cavity to enclose more luminescent media. Design strategies are verified by both finite difference time domain simulation and experiments. A linewidth of 69 pm and an extinction ratio of 15 dB is obtained, indicating not only the well confinement of the longitudinal mode, but also its well stretching to the cavity ends. The mode volume is 75.39 μm3.
130.0130 Integrated optics 130.7408 Wavelength filtering devices Chinese Optics Letters
2015, 13(10): 101301
