作者单位
摘要
1 山东大学 信息科学与工程学院,山东 青岛 266237
2 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
大口径快速反射镜(快反镜)常被应用于空间光通信和激光**等领域。为实现工作状态下大口径快反镜面形误差的实时检测,设计了大口径快反镜面形测试系统。该系统的口径参数为400 mm,工作波长为633 mm,由离轴式前置扩束系统和焦面附件系统组成。对测试系统的设计参数及元件参数选择进行了阐述,设计和仿真了光学系统结构,并基于光机热集成分析获得温度变化对光学系统的影响。测试大口径快反镜面形测试系统后结果表明该系统可实现实时记录和高精度测量,且在温度变化的工作环境下也可实现稳定测量,其测量稳定性为0.048λ(RMS,λ=633 nm)。
快反镜 光学设计 面形测试系统 有效口径 稳定性 fast steering mirror optical design surface figure test system effective aperture stability 
红外与激光工程
2022, 51(5): 20210514
作者单位
摘要
1 吉林工程技术师范学院,吉林 长春 130052
2 长春奥普光电技术股份有限公司,吉林 长春 130031
主三反射镜支撑结构是离轴三反生物成像系统研制过程中的关键技术难点之一,为了减少工作环境下主三镜面形变化,满足支撑系统稳定性要求,利用有限元方法对主三镜组件进行了优化设计。首先,根据光学系统设计要求确定了反射镜及其支撑结构的材料和支撑方式。接着,优化布局了反射镜底部3点和侧面6点支撑位置,设计了轻量化镜室结构。根据优化数学模型设计了圆弧悬臂梁式柔性铰链结构,分析了在重力工况下和温度载荷工况下各参数对镜面面形精度的影响。然后,对反射镜支撑组件进行了静力学和热力学仿真分析,分析结果为重力工况下镜面均方根值RMS为1.529 nm,温度变化4 ℃时镜面均方根值RMS为2.426 nm。最后,采用Zygo干涉仪对支撑作用下的主三反射镜和系统波像差进行检测,实测反射镜镜面RMS值为0.025 λ,系统波像差RMS值为0.102 λ(λ=632.8 nm),基本满足了生物成像系统技术指标(主三镜镜面RMSλ/40,系统波像差RMS≤λ/10)要求。
生物成像 面形检测 有限元分析 主三反射镜 柔性铰链 支撑结构 biological imaging system surface figure test Finite Element Analysis (FEA) primary and tertiary mirror flexible hinge supporting structure 
红外与激光工程
2021, 50(8): 20210025
作者单位
摘要
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1.2 m微晶主镜, 提出了基于6套柔性切向杆机构的侧向支撑与基于18点半柔性Whiffletree机构的轴向支撑相结合的新型主镜支撑方案,用于保证该主镜在较大温差范围以及不同俯仰角度下始终保持良好的面形精度及较高的系统刚度。 分析了该机构的工作原理,实验测试了主镜的面形精度及支撑系统的模态。机构分析表明该支撑方式可有效保证主镜定位精度和面形精度,并具有热解耦能力; 有限元分析确认系统具有良好的支撑性能; 面形精度检测得出主镜光轴垂直面形精度RMS达15.25 nm,光轴水平面形精度RMS为20.75 nm,模态测试则获得主镜支撑系统的一阶固有频率为60.3 Hz。实测结果验证了该新型主镜支撑系统具有良好的面形保持能力及支撑刚度,分析结果与实测结果符合度较好,主镜光轴垂直和水平状态面形精度RMS的相对误差分别为14.0%和17.8%,一阶固有频率相对误差为10.8%。得到的结果验证了有限元建模及分析的可信性,支撑系统设计方案的合理性及相关理论推导的正确性。
微晶主镜 主镜支撑 面形检测 模态测试 有限元分析 zerodur primary mirror primary mirror support surface figure test modal test Finite Element Analysis(FEA) 
光学 精密工程
2016, 24(10): 2462
作者单位
摘要
中国科学院 高能物理研究所 北京同步辐射装置X射线光学与技术实验室,北京 100049
针对同步辐射领域光学元件的口径逐渐增大,其面形测量精度的要求已达到纳弧度级的问题,本文研究了该领域先进的面形测量方法——拼接干涉技术,以实现光学元件的高分辨率二维测量。 介绍了拼接干涉技术的基本原理,综述了目前同步辐射光学领域常用的面形测量设备——激光光束长程面形仪、高精度自准直纳米测量仪,以及拼接干涉仪的发展历程和特点,比较了它们各自的缺点和优势。最后,分析了拼接干涉涉及的主要误差来源,指出该技术的应用和发展趋势主要有拼接算法的创新,干涉仪测量的快速化,拼接干涉仪的商业化,以及拼接干涉技术与其他科学技术的融合等。
光学元件 面形检测 拼接干涉术 同步辐射 综述 optical element surface figure test stitching interferometry synchrotron radiation overview 
光学 精密工程
2016, 24(10): 2357

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