针对光学动态靶标进行光电跟踪光端机的跟踪精度的测试时, 旋转的光电平行光管由于离心场的存在导致主镜面型误差过大的问题, 提出了一种基于挠性梁减小旋转平行光管离心工况下主镜面型误差的方法。文章首先针对主镜支撑点径向位置最优布局进行求解, 其次在Isight 优化平台上对主镜背部支撑挠性梁的关键设计参数进行尺寸优化, 最终利用Sigfit软件分析了离心工况下主镜面型误差。采用优化后的主镜支撑方案, 反射镜在1.64g离心力作用下, 主镜面型精度RMS优于0.03λ（λ=632.8nm）, 组件一阶固有频率为167Hz。采用4D干涉仪对平行光管的波像差进行检测, 检测结果表明, 平行光管光机系统的波像差RMS值优于0.067λ。经过仿真分析与检测实验证明, 采用挠性支撑的旋转平行光管镜的动态刚度与面形精度满足光学动态靶标的应用要求。

硫系玻璃镜片是新型温度自适应红外光学系统的重要组件之一。随着红外热成像民用市场的日益成熟, 对硫系玻璃镜片的产业化技术需求越来越迫切。文中进行了As2Se3硫系玻璃非球面镜片的精密模压实验, 研究并优化出口径Φ21 mm硫系镜片的模压工艺参数。通过模具的补偿修正, 获得了完全满足镜片设计要求(PV值小于 0.7 μm)的模压镜片。此外, 研究了模压处理对As2Se3玻璃物理性质的影响, 发现模压后As2Se3玻璃的密度、硬度和玻璃转变温度T■降低, 最大透过率提高。通过拉曼光谱测试, 分析并讨论了造成这种反常现象的微观结构原因。为今后较大口径非球面硫系镜片的批量制造提供了科学数据和参考。

鉴于全视角高精度三维测量仪中现有光学成像系统无法同时满足大视角、高分辨率和低畸变等技术指标，为此设计了一种能够同时克服上述缺陷的光学成像和畸变校正系统。采用复杂化双高斯结构形式进行f-θ镜头设计，引入非球面提高系统成像质量。实验结果表明，设计的光学系统为长焦广角低畸变高分辨率光学系统，在环境温度-10 ℃~70 ℃下，视场角达到90°，畸变小于-0.001 67%，传递函数达到0.4@100 lp/mm，可实现工作距离3 m~100 m成像清晰。同时，光学系统中非球面镜片的面型精度会对成像质量产生很大的影响，根据公差分析，非球面的面型精度PV值小于0.17 μm时系统成像质量满足要求，实际加工过程中非球面面型PV值达到0.158 μm，传递函数达到设计指标要求，提高了系统的成像质量。

主镜面型精度是地基大口径望远镜最关键的技术指标之一。为了研究主镜室以及主镜底支撑和侧支撑系统的重力变形造成的主镜面型误差，介绍了一地基光电望远镜的主镜室及详细的主镜支撑结构，借助于有限元法，建立了主镜，主镜室和支撑结构的详细有限元模型，分析计算了主镜在支撑状态下的镜面变形情况，并通过 ZYGO干涉仪进行了面型检测。计算结果和实测结果对比，说明了主镜室及其支撑结构引入的主镜面型误差大小，同时也验证了有限元模型的正确性。