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
30 m望远镜三镜是世界上最大的平面镜, 由于其复杂的功能, 又被称作大型科学可控反射镜(Giant Steering Science Mirror, GSSM)。为了更好地分析与抑制GSSM在实现光线中继功能时的抖动, 需要对抖动有精确的测量。由于GSSM抖动的要求特殊且严格, 在测量之前, 需要对抖动测量的误差进行仔细地分析与理解, 才可以更好地完成检测任务。首先, 文中针对使用编码器进行抖动测量的情况, 在不同的测量方案以及相对距离下, 通过蒙特卡洛方法可以得到由激光跟踪仪进行标定的误差: 俯仰轴线的定位误差, 在轴上测量的期望为1 μm, 小于轴外测量的3 μm; 方位轴线的定位误差在激光跟踪仪偏离两米的情况下为4.6 μm。之后对加速度计测量抖动的误差进行了考虑, 首先推导了使用功率谱方法的完备性条件; 之后使用累积功率谱对于333B32的标定结果进行处理, 得到当采样频率为2 048 Hz, 0.05 Hz以外的频段, 其精度为0.6 μm 。抖动的测量以及误差分析, 不仅是GSSM建设过程中十分重要的环节, 同时, 它可以为大口径望远镜建设提供宝贵的统计学先验知识, 并对于系统工程的发展是一种很好的推动。
30 m望远镜三镜 抖动 激光跟踪仪 功率谱密度 30 m TMT jitter laser tracker power spectral density 红外与激光工程
2017, 46(2): 0217002
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
利用数值方法得到任意形式振动下30 m望远镜三镜的光学传递函数, 并分析其数值精度.在光学传递函数的基础上引入标准化点源敏感性来表征振动对系统光线中继功能的影响.为了验证理论分析, 对于某大口径设备进行实验, 采用多个加速度计共同采集数据并合成信号的方法来实现镜面运动信息的解耦与测量误差抑制.结果表明：在内部振源工作的情况下, 设备点源敏感性从0.999 96下降到0.999 92; 使用二阶巴特沃兹带通滤波器后, 对于外部的力输出为0.075N.
大口径光学系统 30 m望远镜三镜 数值分析 光学传递函数 Large telescope 30m telescope tertiary mirror Numerical analysis Optical transfer function
