1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
为了完成直径2 m 拼接红外相机的项目，采用圆形子镜加抛物面扇形分块镜的主镜拼接方案，完成了相机的光学系统设计；为了分析拼接失调误差对望远镜系统的影响，通过主镜的抛物面方程导出了拼接误差的波像差表达式，由此建立了波像差与干涉亮纹之间的线性关系，并在光线追迹的基础上，利用泽尼克多项式对其进行了仿真和验证，提出了基于泽尼克多项式实现拼接误差的线性反演方法，通过编写Python 程序模拟了单个子镜拼接过程中的误差反演。结果表明当拼接平移误差小于0.1 mm(或倾斜误差小于0.1°)时，采用干涉检测的方法，得到的反演偏差优于0.5%，且随着拼接误差的继续减小而趋近于零。
几何光学 分块拼接望远镜 泽尼克系数 数值仿真 激光与光电子学进展
2015, 52(11): 112203
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
根据红外望远镜2m非球面拼接主镜的要求,通过非球面方程导出波像差表达式,建立波像差与干涉亮纹之间的关系,建立ZEMAX模型,编写MATLAB程序对拼接误差与干涉条纹的泽尼克多项式像差之间的关系进行仿真.提出基于误差灵敏度矩阵实现误差线性反演的方法,建立整个拼接镜的误差反演算法,并对单个扇形分块镜的拼接误差进行反演.结果表明当拼接平移误差小于1 mm或倾斜误差小于1°时,反演误差优于3%且迅速收敛,当拼接误差小于0.1 mm或倾斜误差小于0.1°时,反演误差优于0.5%,且随着拼接误差的继续减小而趋近于零.该反演方法准确度高,算法简单,有效,适合工程应用.
几何光学 分块拼接望远镜 泽尼克系数 灵敏度矩阵 数值仿真 Geometric optics Segmented telescope Zernike coefficients Sensitivity matrix Numerical simulation
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学实验室, 四川 成都 610209
2 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
3 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
4 中国科学院大学, 北京 100049
为了更好地了解拼接望远镜光学系统的光学性能，对拼接主镜中分块镜的各种误差对望远镜光学系统的影响进行有效的分析计算。从几何光学入手，采用光线追迹方法，建立了拼接望远镜光学系统的数值仿真模型。利用该模型，可以模拟不同口径和分块镜数拼接望远镜的光学系统；可仿真分析拼接主镜中分块镜由于轴向平移、倾斜、旋转和径向平移等各种误差引起的波像差以及对远场图像的影响。并计算了不同误差项对光学系统斯特雷尔比的影响，为发展大口径望远镜提供技术支持。
几何光学 分块拼接望远镜 光线追迹 数值仿真
