大口径离轴反射式星模拟器光机结构设计

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作者 石宝领 王永宪 +1 位作者 朱俊清 关英俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期964-970,共7页

根据高精度星敏感器地面测试任务中模拟无穷远处目标星体的实际应用需求,针对常规星模拟器体积庞大,装调及校准困难等实际问题,设计了一种大口径、长焦距、可实现自准直功能的离轴反射式星模拟器光机结构,用来模拟无穷远处的恒星所发出... 根据高精度星敏感器地面测试任务中模拟无穷远处目标星体的实际应用需求,针对常规星模拟器体积庞大,装调及校准困难等实际问题,设计了一种大口径、长焦距、可实现自准直功能的离轴反射式星模拟器光机结构,用来模拟无穷远处的恒星所发出的平行光。采用离轴反射式光学设计,避免中心遮拦。采用光管焦面分光方式,通过半透半反式分光镜的反射与透射功能实现光路的传递,压缩了镜筒长度;通过探测器接收分光镜透射的光像可直接辨别光学系统的准直性能,便于装调,且方便后期使用与校准;采用顶丝调节姿态降低了装调难度。实际测试结果表明:光机系统的入瞳口径φ210mm,出瞳距离2100mm,整机的系统波像差(rms)测量值为0030λ,可精确模拟0~7等星,工作波段500~800nm,满足当前对高精度星敏感器的标定技术指标要求,为星模拟器的高效快速研制提供了一种设计方法。 展开更多

关键词 星模拟器 光机结构 离轴反射 自准直

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自由曲面在离轴反射式空间光学成像系统中的应用 被引量：16

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作者 朱钧 吴晓飞 +2 位作者 侯威 杨通 金国藩 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第3期1-8,共8页

在空间光学领域,离轴反射式成像系统凭借其多方面的应用优势,正愈发引起研究人员的关注与开发。相对于传统的球面和非球面,自由曲面拥有更高的设计自由度,能够校正各类非对称像差。随着计算技术的发展,充分具备了设计离轴反射式成像系... 在空间光学领域,离轴反射式成像系统凭借其多方面的应用优势,正愈发引起研究人员的关注与开发。相对于传统的球面和非球面,自由曲面拥有更高的设计自由度,能够校正各类非对称像差。随着计算技术的发展,充分具备了设计离轴反射式成像系统的能力,并有潜力满足空间光学领域中的各类高端或特殊需求。文章紧扣自由曲面在空间光学领域提高系统性能、实现特殊结构的两大应用方向,瞄准空间光学成像系统的若干现实需求,包括小F数、大视场角、结构紧凑、带有实出瞳、无焦系统等,从目前相关研究成果中,重点介绍几款具有代表性的自由曲面离轴反射式成像系统,并阐述它们的系统构成、性能指标以及在空间光学中的应用优势,同时提出了应用建议及面临的困难。 展开更多

关键词 自由曲面 离轴反射系统 空间光学

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离轴反射光学系统像差特性研究 被引量：10

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作者 庞志海 樊学武 +3 位作者 任国瑞 丁蛟腾 许亮 凤良杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期263-267,共5页

以轴对称光学系统的初级矢量波像差理论为基础,通过引入孔径缩放因子和孔径偏移矢量,获得了离轴反射光学系统初级像差特性。通过分析可知:离轴反射光学系统的初级像差依然由球差、彗差、像散组成。由于孔径缩放因子存在,离轴反射光学系... 以轴对称光学系统的初级矢量波像差理论为基础,通过引入孔径缩放因子和孔径偏移矢量,获得了离轴反射光学系统初级像差特性。通过分析可知:离轴反射光学系统的初级像差依然由球差、彗差、像散组成。由于孔径缩放因子存在,离轴反射光学系统的波像差系数均有不同比例的减小,且轴对称光学系统的高级孔径像差会在对应离轴光学系统中引入较低阶孔径像差,例如轴对称光学系统未校正球差,对应的离轴光学系统除过球差外还将引入彗差、像散等。相比于轴对称光学系统的像差,由于孔径偏移矢量的引入,离轴反射光学系统的像差不再关于中心视场旋转对称,有可能在轴外视场产生像差零点。 展开更多

关键词 矢量波像差 离轴反射光学系统 像差

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离轴反射式光学系统的研究进展与技术探讨 被引量：11

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作者 李荣刚 张兴德 +3 位作者 孙昌锋 刘琳 李江勇 王诚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期128-131,共4页

离轴反射式光学系统具有大口径、宽光谱,高分辨率等特点,在空间与远程探测技术领域具有良好的应用前景。离轴反射式光学系统的复杂性加大了其设计与工程化的难度。本文在分析其特点的基础上,结合国内外的研究情况,对其设计方法、波前探... 离轴反射式光学系统具有大口径、宽光谱,高分辨率等特点,在空间与远程探测技术领域具有良好的应用前景。离轴反射式光学系统的复杂性加大了其设计与工程化的难度。本文在分析其特点的基础上,结合国内外的研究情况,对其设计方法、波前探测、计算机辅助装调、光学零件加工检测、轻量化等技术进行探讨。 展开更多

关键词 离轴反射式光学系统 波前探测 计算机辅助装调 轻量化

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大口径离轴反射式星模拟器光学系统设计 被引量：9

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作者 张文颖 张国玉 张雷 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期949-954,共6页

星模拟器作为星敏感器的地面标定系统,用来模拟星点像的大小、星等、光谱、色温、星的位置及星之间的角距等。随着航天技术的不断发展,对星模拟器本身的要求也越来越高,进而使星模拟器重要部件准直光学系统的设计成为关键因素。利用离... 星模拟器作为星敏感器的地面标定系统,用来模拟星点像的大小、星等、光谱、色温、星的位置及星之间的角距等。随着航天技术的不断发展,对星模拟器本身的要求也越来越高,进而使星模拟器重要部件准直光学系统的设计成为关键因素。利用离轴反射式光学系统无色差、体积小、光利用率高、中心无遮拦等特点,提出一种离轴抛物面式准直光学系统。该系统由离轴主抛物面反射镜和次平面反射镜组成,实现了通光口径为Φ300mm,焦距为3 000mm,视场角为30′的准直光学系统设计,经像质分析表明,在视场角内畸变为0.006 2%(小于0.01%),MTF达到衍射极限,波相差为0.071 6λ,所设计的光学系统能满足要求,并论述了准直光学系统的装校过程。 展开更多

关键词 星模拟器 离轴反射系统 光学设计 大口径

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离轴反射式光学系统结构随机振动响应与疲劳分析 被引量：4

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作者 吕超 孙安信 +1 位作者 车英 王加安 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1661-1668,共8页

为了探索振动环境对离轴反射式光学系统的影响,本文对其系统结构部分进行了随机振动响应分析以及疲劳分析。利用有限元软件MSC/Patran建立光学系统结构的整体模型并进行模态分析,以实际装配时基体框架前端连接法兰盘的连接孔部位作为边... 为了探索振动环境对离轴反射式光学系统的影响,本文对其系统结构部分进行了随机振动响应分析以及疲劳分析。利用有限元软件MSC/Patran建立光学系统结构的整体模型并进行模态分析,以实际装配时基体框架前端连接法兰盘的连接孔部位作为边界条件,通过对其每个节点的六自由度进行约束并进行模态响应分析。分析结果表明在X、Y与Z三个方向上平移及旋转变化量均很小,满足空间环境中测量系统的精度要求。通过对光学结构整机部分在三个方向随机振动载荷作用下进行了有限元分析,结果表明光学结构内部最大应力分别为151、267和280 Mpa,都小于材料的抗拉强度,且有足够的安全阈度。根据所选的铝合金A709的疲劳曲线,以及应力响应PSD谱,利用Palmgren-Miner假设,对本文所选定的光学结构及其主框架结构在动力学环境下进行疲劳分析,结果表明其满足系统使用要求。 展开更多

关键词 离轴反射 光学系统结构 有限元分析 随机振动 疲劳分析

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离轴反射式系统面形误差高精度还原装调技术 被引量：5

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作者 王春雨 黄阳 +4 位作者 王聪 牛锦川 赵英龙 张生杰 王蓉 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第2期58-66,共9页

应用于航天遥感领域的离轴反射式系统,由于装调中光学元件面形误差与位置失调引入的误差经常混合在一起,直接影响计算机辅助装调仿真分析的准确性,从而降低光学系统的装调品质和效率。为解决此难题,文章编制面形数据转换处理算法,对光... 应用于航天遥感领域的离轴反射式系统,由于装调中光学元件面形误差与位置失调引入的误差经常混合在一起,直接影响计算机辅助装调仿真分析的准确性,从而降低光学系统的装调品质和效率。为解决此难题,文章编制面形数据转换处理算法,对光学元件实测面形数据进行转化处理,结合光学设计软件Code V,准确计算、还原并剥离出面形误差对系统像质的影响,实现离轴反射式系统的快速高精度装调。经验证分析,该算法与传统的Zernike多项式反演拟合算法相比准确度更高,还原精度优于90%,且可实现非圆域(如:椭圆形、矩形、有遮拦等任意形状)光学元件实测面形在光学仿真软件中的高精度还原,为离轴反射式系统高精度快速装调提供更准确的计算。 展开更多

关键词 离轴反射式系统 面形误差 失调 计算机辅助装调 高精度还原 航天遥感

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色温星模拟器用抛物面离轴反射光学系统设计 被引量：2

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作者 刘欢 王春艳 +2 位作者 王志强 孙昊 赵义武 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期572-580,共9页

为了在室内测试星敏感器对无穷远星光的跟踪能力,设计一款运用宽光谱色温光源通过平行光管来提供无穷远星光色温模拟的光学系统。该系统采用孔径离轴方式规避同轴系统存在的遮光比现象,主镜引用抛物面使得系统像质更加良好,同时结合楔... 为了在室内测试星敏感器对无穷远星光的跟踪能力,设计一款运用宽光谱色温光源通过平行光管来提供无穷远星光色温模拟的光学系统。该系统采用孔径离轴方式规避同轴系统存在的遮光比现象,主镜引用抛物面使得系统像质更加良好,同时结合楔形状半反半透型次镜解决了透射接收端的宽光谱消像散问题。设计指标要求为:工作波段400~900 nm,入瞳直径300 mm,焦距3150 mm,全视场角0.05°.实际测试结果表明:在次镜不引入非球面情况下,光学系统可实现反射端及透射端的传递函数均接近衍射极限;各视场的波像差均方根值均优于λ/30(λ为系统主波长),出射光平行度优于1″的指标要求。 展开更多

关键词 星模拟器 光学系统设计 离轴反射 抛物面

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大口径离轴反射镜四点热锁辅助支撑设计与验证

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作者 王春雨 伏瑞敏 +6 位作者 王聪 牛锦川 张超 赵英龙 张生杰 黄阳 崔程光 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期168-176,共9页

针对大口径离轴反射镜组件高面形精度、高可靠性和高稳定性支撑的要求,设计了一种中心筒支撑配合四点可自由加、解热锁辅助支撑的离轴反射镜新型复合支撑方案,热锁部件在力学试验和发射过程中锁紧,地面测试及在轨时释放,在保证面形的同... 针对大口径离轴反射镜组件高面形精度、高可靠性和高稳定性支撑的要求,设计了一种中心筒支撑配合四点可自由加、解热锁辅助支撑的离轴反射镜新型复合支撑方案,热锁部件在力学试验和发射过程中锁紧,地面测试及在轨时释放,在保证面形的同时,有效提升了反射镜组件基频及抗力学性能,并在某空间遥感器706 mm×560 mm口径离轴反射镜组件研制中进行了验证,结果表明采用四点热锁辅助支撑的反射镜组件在加锁后动态性能优良,满足基频大于120 Hz、静载30 g条件下胶应力≤3 MPa的要求,且加锁前及解锁后面形均满足RMS优于λ/40(λ=632.8 nm)的要求,验证了该设计的有效性。 展开更多

关键词 离轴反射镜 空间遥感器 高稳定性 热锁 复合支撑 动态性能

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二维大视场离轴反射式光学系统设计 被引量：4

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作者 于亚琼 王灵杰 +2 位作者 赵尚男 张建萍 张新 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期2019-2030,共12页

宽视场光学成像系统可以增大光学遥感器观测范围、提高探测效率。近年来,基于自由曲面的光学系统设计和制造取得了重大进展,为设计大视场、大相对孔径、高分辨率、高成像质量、无遮挡离轴反射系统提供了可能性。首先,分析了大视场离轴... 宽视场光学成像系统可以增大光学遥感器观测范围、提高探测效率。近年来,基于自由曲面的光学系统设计和制造取得了重大进展,为设计大视场、大相对孔径、高分辨率、高成像质量、无遮挡离轴反射系统提供了可能性。首先,分析了大视场离轴反射系统的像差特性,指出当不断增加系统视场角,尤其是子午方向视场角时,与视场相关的非对称高级像差量将剧烈增加;像场连续性要求更加凸显。接着,提出了一种二维大视场长焦距离轴光学系统设计方法:在常规光学系统初始结构基础上,采用多重结构形式,使子午方向视场角离散化,光学系统特定曲面分解为两个子曲面;并构建系统约束条件,通过约束系统外形尺寸、优化系统结构形式进而完成系统优化设计。最后,基于提出的方法,设计了一款焦距为1000 mm,像方F数为10,视场角为40°×16°的自由曲面离轴四反光学系统。设计结果表明:该系统全视场范围内成像质量较好,50 lp/mm的特征频率下,400~750 nm可见光波段内光学调制传递函数优于0.26,证明该方法切实有效。 展开更多

关键词 光学设计 离轴反射系统 自由曲面 二维大视场 曲面分解

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卡塞格林式离轴反射系统准直仪的设计与装调方法 被引量：1

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作者 徐正奎 王春兴 +4 位作者 王世锦 王贵全 蔡顺文 李晓斌 黄声 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第12期1164-1169,共6页

根据生产需要,设计、生产了焦距为8m的卡塞格林式离轴反射系统准直仪,并构建先进装调方法精准装校,通过干涉图像和干涉条纹的判读,使卡式准直仪系统的成像质量接近设计水平,解决生产中准直仪最长焦距只有3m而无对应的产品所需空间频率... 根据生产需要,设计、生产了焦距为8m的卡塞格林式离轴反射系统准直仪,并构建先进装调方法精准装校,通过干涉图像和干涉条纹的判读,使卡式准直仪系统的成像质量接近设计水平,解决生产中准直仪最长焦距只有3m而无对应的产品所需空间频率的红外鉴别率测试靶板问题。 展开更多

关键词 离轴反射系统 四杆靶 装调方法

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离轴反射式平行光管在红外性能测试中的应用 被引量：3

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作者 吴楠 《电光与控制》 北大核心 2014年第10期89-93,共5页

离轴反射式平行光管已广泛应用于红外成像系统的性能测试中,测试方法种类繁多,并且还在不断地推陈出新。基于工程实践,介绍了以离轴反射式平行光管为主要组成的测试环境;分析计算了红外靶标的特征频率和角直径,通过红外性能指标的理论... 离轴反射式平行光管已广泛应用于红外成像系统的性能测试中,测试方法种类繁多,并且还在不断地推陈出新。基于工程实践,介绍了以离轴反射式平行光管为主要组成的测试环境;分析计算了红外靶标的特征频率和角直径,通过红外性能指标的理论定义引出具体的测试方法,并依据测试方法得出测试结果;评价了测试结果反映出的红外热像仪的特性。 展开更多

关键词 红外成像系统 离轴反射式平行光管 红外靶标 红外性能测试

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离轴反射式目标模拟器

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作者 杜晓宇 刘秋佐 +1 位作者 杨加强 彭晴晴 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1678-1682,共5页

针对多谱段复合光电设备在调试过程中,同轴目标模拟器存在次镜遮挡、激光红外分时使用、体积大重量重以及装调效率较低等问题,对目标模拟器进行了优化,提出一种新的目标模拟器。采用离轴反射、分光成像方案保证目标模拟器接收、发射的... 针对多谱段复合光电设备在调试过程中,同轴目标模拟器存在次镜遮挡、激光红外分时使用、体积大重量重以及装调效率较低等问题,对目标模拟器进行了优化,提出一种新的目标模拟器。采用离轴反射、分光成像方案保证目标模拟器接收、发射的各个波段光线具有高精度的光轴一致性,同时降低目标模拟器本身的装调和标定难度;采用多波段复合激光衰减片方案实现激光/可见光和红外谱段同时工作使用,显著提高调试效率,同时解决了激光散斑的问题,提高了光轴调试精度;最终实现光轴一致性调试精度在1个像素以内。 展开更多

关键词 目标模拟器 多谱段光电设备 离轴反射光学系统

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含自由曲面的反射式望远镜降敏设计

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作者 王洋 彭圣博 顾志远 《光学精密工程》 北大核心 2025年第12期1864-1875,共12页

在传统的光学系统设计过程中,光学设计师更注重优化光学系统的性能,而没有考虑这些系统的竣工性能。为了降低对光学系统的公差要求,本文提出一种基于矢量像差理论的含自由曲面的反射式望远镜降敏设计方法。基于矢量像差理论的局部坐标... 在传统的光学系统设计过程中,光学设计师更注重优化光学系统的性能,而没有考虑这些系统的竣工性能。为了降低对光学系统的公差要求,本文提出一种基于矢量像差理论的含自由曲面的反射式望远镜降敏设计方法。基于矢量像差理论的局部坐标近轴光线追迹方程,分析光瞳的坐标变换关系,并结合Zernike多项式的极坐标与直角坐标表达式,推导出Zernike自由曲面在一般偏心倾斜状态下的像差解析式。然后,基于该分析框架构建了光学系统的竣工性能评估模型。利用该模型分别设计了含自由曲面的离轴两反和离轴三反望远镜,并通过2000次蒙特卡罗实验分析了系统的装调敏感度。结果表明:经过约10 min的优化,离轴两反望远镜的波像差平均值减少了26%,离轴三反望远镜的波像差平均值减少了14%,有效验证了本文提出的降敏设计方法的有效性。 展开更多

关键词 矢量像差 降敏设计 Zernike自由曲面 离轴反射式系统

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宽谱段、动态局部高分辨离轴主动反射变焦系统 被引量：6

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作者 常军 沈本兰 +2 位作者 王希 张柯 牛亚军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期7-13,共7页

为了实现无遮拦、宽谱段、动态的局部高分辨成像,设计了一种局部高分辨率的离轴主动反射变焦系统。该系统将离轴主动反射式变焦理论和局部动态高分辨率成像理论相结合,实现了宽谱段范围内不同焦距处的动态局部高分辨成像。采用曲率半径... 为了实现无遮拦、宽谱段、动态的局部高分辨成像,设计了一种局部高分辨率的离轴主动反射变焦系统。该系统将离轴主动反射式变焦理论和局部动态高分辨率成像理论相结合,实现了宽谱段范围内不同焦距处的动态局部高分辨成像。采用曲率半径可变的变形镜实现变焦,避免了传统机械变焦中复杂的机械运动控制,减轻了系统体积和重量并有效地保证了系统的宽谱段和大视场;通过对变形镜面形的控制,在不同焦距处实现了全视场内任意感兴趣区域的局部高分辨成像,降低了数据传输量;而采用无色差的反射式系统则克服了传统透射式及折反射式系统只能实现单色局部高分辨成像的缺点。经过优化设计,系统在可见光范围内成像,焦距f′为75 mm（视场角FOV为x：0°~0.5°,y：3°~10°）~150mm（FOV为x：0°~0.5°,y：1.7°~5°）,F/#为7~14。理论和仿真分析表明,系统在各焦距处感兴趣区域内的成像质量均可达到衍射极限,实现了全视场内任意区域动态局部高分辨的成像效果。 展开更多

关键词 光学系统设计:离轴反射变焦系统 局部高分辨成像 主动光学 变形镜

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红外离轴系统金属反射镜设计与分析 被引量：10

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作者 范磊 赵勇志 曹玉岩 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期374-379,共6页

随着单刃金刚石数控车削技术的不断提高,越来越多的红外系统选用金属作为反射镜材料以提高系统的性价比。同共轴光学系统相比,离轴光学系统的反射镜结构和装调更为复杂,为了深入研究金属反射镜在红外离轴系统中的应用,提出了一种集Kinem... 随着单刃金刚石数控车削技术的不断提高,越来越多的红外系统选用金属作为反射镜材料以提高系统的性价比。同共轴光学系统相比,离轴光学系统的反射镜结构和装调更为复杂,为了深入研究金属反射镜在红外离轴系统中的应用,提出了一种集Kinematic定位和柔性去应力相结合的轻量化金属反射镜结构。首先从金属结构件的加工特点出发,分析了金属反射镜的轻量化形式和安装结构;接着针对某离轴反射系统中口径最大的离轴主镜,按照各设计要素建立了金属反射镜结构模型;最后采用有限元仿真分析方法,在各种工况下,对该主反射镜进行了详细的分析,结果均满足光学设计要求。 展开更多

关键词 离轴反射系统 金属镜 柔性结构 Kinematic定位 有限元方法

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离轴多反射镜系统支撑结构的设计与装调 被引量：5

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作者 梅贵 翟岩 +1 位作者 苗健宇 浦前帅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2280-2287,共8页

针对离轴多反射式空间相机设计了一种胶接桁架支撑结构。采用T700碳纤维复合材料制造桁架杆,钛合金材料制造杆接头,J133环氧树脂胶作为黏合剂,桁架杆两端的钛合金接头作为相机各组件的接口。给出了装调和胶接的辅助设备及相应的方法和... 针对离轴多反射式空间相机设计了一种胶接桁架支撑结构。采用T700碳纤维复合材料制造桁架杆,钛合金材料制造杆接头,J133环氧树脂胶作为黏合剂,桁架杆两端的钛合金接头作为相机各组件的接口。给出了装调和胶接的辅助设备及相应的方法和步骤：即利用工装进行预装调,确定杆接头位置;然后通过抹胶完成正式装调,利用定位销钉实现杆接头复位;最后在室温下固化5-7天,拆除工装和销钉后桁架装调完毕。有限元分析和力学振动试验表明,固化完成的桁架一阶谐振频率优于90Hz,所支撑镜头的一阶谐振频率优于70Hz。对力学试验前后桁架的各反射镜接口平面度进行了测量,结果显示其最大相对偏差为5.3%,平面度均优于0.15mm。得到的结果表明该桁架的刚度及尺寸稳定性均满足设计要求。 展开更多

关键词 离轴多反射镜系统 支撑结构 桁架 碳纤维复合材料 装调

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大口径离轴长条形反射镜的检测支撑机构 被引量：5

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作者 杨帅 沙巍 +2 位作者 陈长征 张星祥 任建岳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2835-2842,共8页

针对大口径离轴长条形反射镜光轴水平向检测的需要,设计了一套检测支撑结构。优化了结构参数,实现了由支撑结构引起的镜面面形误差最小化。通过比较长条形反射镜光轴水平向检测支撑的级联多点支撑结构,选择了结构简单、扩展性和调整性... 针对大口径离轴长条形反射镜光轴水平向检测的需要,设计了一套检测支撑结构。优化了结构参数,实现了由支撑结构引起的镜面面形误差最小化。通过比较长条形反射镜光轴水平向检测支撑的级联多点支撑结构,选择了结构简单、扩展性和调整性优良的两点单层固定支撑结构。利用集成仿真与优化方法,分析计算反射镜镜面面形误差随支撑间隔的变化趋势,确定了最优支撑间隔。最后,利用干涉仪结合补偿器的检测方式,对不同支撑间隔工况下镜面面形进行检测,验证了仿真分析的可靠性。结果表明:在支撑间隔为564mm时,由检测支撑引起的镜面面形误差最小(RMS=8.26nm),干涉检测得到的镜面面形误差随支撑间隔的变化趋势与仿真得到的趋势相符,仿真结果可靠性高。提出的方法可实施性好,可推广到其他大口径离轴长条形反射镜的设计和检测中,为离轴三反(TMA)相机的设计提供技术基础。 展开更多

关键词 离轴长条形反射镜 检测支撑 面形误差 集成仿真与优化 离轴三反相机

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空间激光通信离轴两镜反射望远镜自由曲面光学天线设计 被引量：18

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作者 关姝 王超 +3 位作者 佟首峰 姜会林 常帅 范雪冰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期136-143,共8页

同轴两反结构作为空间激光通信光学天线时常存在接收视场小、发射效率低等缺点。同时,因中心遮拦造成的能量损失,也会大大降低通信系统的瞄准和捕获概率。针对此缺陷,提出采用离轴两反天线结构并引入自由曲面设计以提高通信系统的性能... 同轴两反结构作为空间激光通信光学天线时常存在接收视场小、发射效率低等缺点。同时,因中心遮拦造成的能量损失,也会大大降低通信系统的瞄准和捕获概率。针对此缺陷,提出采用离轴两反天线结构并引入自由曲面设计以提高通信系统的性能。由初级像差理论推导得出离轴两反系统的初始结构,并采用Zernike多项式自由曲面面形,增加系统设计自由度,提高系统平衡像差的能力。给出入瞳口径与焦距相同的同轴两反和离轴两反系统的设计实例,并比较二者的光学传递函数MTF、点列图、衍射包围圆能量、波前误差等。结果表明:离轴两反自由曲面天线的像质明显优于同轴两反天线,因而该种天线结构的使用可提升空间激光通信系统的整体性能。 展开更多

关键词 空间激光通信 光学天线 离轴两镜反射结构 自由曲面

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共孔径红外双色离轴全反射系统 被引量：3

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作者 孙赤全 赵侃 孟军合 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期729-733,共5页

以初级像差理论为基础,重点分析了离轴三反系统初始结构参量的确定方法。利用CODEV软件编译计算并生成离轴三反光学系统初始结构的人机交互程序。将红外双色复合成像和离轴全反射系统结合起来,设计了一种共孔径红外双色离轴全反射系统... 以初级像差理论为基础,重点分析了离轴三反系统初始结构参量的确定方法。利用CODEV软件编译计算并生成离轴三反光学系统初始结构的人机交互程序。将红外双色复合成像和离轴全反射系统结合起来,设计了一种共孔径红外双色离轴全反射系统。该系统具有长焦距、大孔径、宽波段、平像场等特点,结构简单,像质优良,在航空航天领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 红外双色 离轴全反射系统 共孔径 光学设计

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