1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
拼接衍射望远镜的失调误差对光学系统的成像质量有重要影响,为此对拼接菲涅耳透镜的失调误差进行公差分析,推导基于瑞利准则的失调误差的理论计算公式,对包含口径为1.5 m的拼接主镜和消色差光路的光学系统进行公差分析。仿真结果表明,公差范围内的波前像差均满足瑞利判据与斯特列尔比,因此该公差分析可为衍射望远镜的装调和检测提供有效的理论指导。
测量 衍射望远镜 失调误差 瑞利判据 波前像差 公差分析
1 长春理工大学, 长春 130022
2 中国科学院光谱成像技术重点实验室, 西安 710119
3 吉林警察学院, 长春 130117
4 东北师范大学 物理学院国家级实验教学示范中心, 长春130024
5 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
大口径衍射望远系统由于使用透射式的薄膜衍射光学元件作为主镜, 不仅质量密度低(表面质量密度可以达到01 kg/m2), 同时面形精度要求宽松, 发射成本低。本文阐述了衍射望远系统的基本成像原理, 并推导出任意大口径系统的初始结构计算公式, 给出了口径为300 mm、系统焦距为2 m, 工作波段为058 μm到068 μm的系统设计实例并研制了原理验证系统, 进行了星点像以及分辨率板实验。成像结果接近衍射极限, 与设计结果相符。本文所做工作为大口径衍射望远系统的设计提供了良好的理论基础和初始模型结构, 能够极大地缩短设计周期, 提高成像质量。
薄膜衍射光学元件 衍射望远系统 超大口径 film diffractive optical elements diffractive telescope large aperture
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
为了满足空间探测对衍射望远镜的发展需求, 针对某衍射光学系统设计了一种空间可展开衍射望远镜。首先, 根据Serrurier桁架原理及优化设计理论确定了文中所用展开结构的形式及几何尺寸, 并针对某衍射光学系统设计了一种新型自展开结构; 其次, 建立了该展开结构的有限元模型并分析了其展开后的特性; 最后, 搭建了原理样机并对其进行了实验研究。实验结果表明: 该展开结构的展开距离为2.9 m, 展开后的重复精度误差小于2 mm, 偏心小于0.3 mm, 倾角小于0.2°, 且可通过促动器将其展开精度调整至微米级, 能够满足空间衍射望远镜自展开机构的结构简单、质量轻、稳定可靠、精度高等要求。
空间探测 衍射望远镜 衍射光学系统 Serrurier桁架原理 展开机构 space exploration diffractive telescope diffractive optical system Serrurier truss theory deployable structure 红外与激光工程
2017, 46(12): 1218001
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,陕西 西安 710119
2 中国科学院大学,北京 100049
设计了一款口径为3 m的衍射望远镜,其工作波段为7.7~10.3 μm,光谱宽度|Δλ/λ|达到了1/3.设计结果表明,系统得到了接近衍射极限的成像质量.制作了一套缩比的衍射望远镜,成像质量优异.
衍射望远镜 菲涅尔透镜 消色差 diffractive telescope Fresnel lens color correction
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
2 中国科学院大学，北京 100049
为满足空间探测对大孔径空间衍射望远镜的需求，提出了一种空间薄膜衍射望远镜主镜展开的结构形式。首先分析了大孔径空间衍射望远镜成像的特点，提出大孔径空间薄膜衍射望远镜主镜展开对结构设计的要求。然后根据这些设计要求设计了一种新型的展开结构形式，使用三维建模软件Solid Works对提出的模型进行三维建模。最后使用Adams对展开结构模型进行仿真分析。对虚拟样机进行初步仿真结果表明，该展开结构在旋转驱动的驱动下各部件可以按照设计的运动形式展开，且运动平稳、可靠。所提出的主镜折叠展开结构为大孔径空间衍射望远镜主镜展开结构设计提供了一种新的思路。
衍射望远镜 展开机构 折叠方式 空间光学 diffractive telescope deployable mechanism fold methods space optics 红外与激光工程
2016, 45(1): 0118004
