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Φ1.05 m轻量化反射镜设计与制造
被引量：
4
1
作者
胡瑞
陈志强
+3 位作者
张媛媛
徐涛
刘红
张继友
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期117-125,共9页
针对Ф1.05 m空间光学系统主镜的设计指标要求,提出了轻量化反射镜结构优化设计的新方法,并建立了反射镜结构自动化仿真分析与优化设计平台,基于此平台确定了性能优异的主镜结构设计方案。主镜重量小于50 kg,轻量化率已接近国外先进水平...
针对Ф1.05 m空间光学系统主镜的设计指标要求,提出了轻量化反射镜结构优化设计的新方法,并建立了反射镜结构自动化仿真分析与优化设计平台,基于此平台确定了性能优异的主镜结构设计方案。主镜重量小于50 kg,轻量化率已接近国外先进水平;主镜在三球铰支撑下的第一阶模态频率为361.2 Hz,自由状态下的一阶非零模态频率为501.9 Hz;在1℃均匀温度变化下,不去离焦和去除离焦之后的面形RMS分别为0.55 nm和0.10 nm;主镜在30g过载加速度作用下的最大应力为16.1 MPa,均满足设计要求。采用目前最先进的第三代大口径反射镜加工工艺,路线为超精密铣磨—小磨头数控研抛—离子束精修,实现主镜面形误差的确定性去除。为保证面形检测结果的天地一致性,发展了重力卸载技术和面形误差数据后处理技术,剔除重力和其他系统误差对检测的影响。主镜最终面形精度达到0.011λRMS,获得了高精度的光学面形,也证明了方案的合理性。
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关键词
空间光学系统
轻量化反射镜
优化设计
光学加工
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职称材料
太阳望远镜低时空频率波前像差校正技术
2
作者
赵思旻
顾乃庭
+4 位作者
黄林海
肖亚维
张兰强
程云涛
杜宗政
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期255-266,共12页
针对大口径太阳望远镜系统运行过程中由于静态位置失配误差、风载弯沉等准静态位置失配误差以及热变形等非失配误差引起的波前像差导致成像质量下降的问题,在对太阳望远镜系统波前像差时空分频的基础上,提出采用次镜刚体位移对太阳望远...
针对大口径太阳望远镜系统运行过程中由于静态位置失配误差、风载弯沉等准静态位置失配误差以及热变形等非失配误差引起的波前像差导致成像质量下降的问题,在对太阳望远镜系统波前像差时空分频的基础上,提出采用次镜刚体位移对太阳望远镜低时空频率波前像差校正的方法,建立起次镜刚体位移与像差校正量的关系,并通过数值仿真及实验验证了采用次镜刚体位移对上述来源像差的校正能力。数值仿真和实验结果表明:次镜刚体位移能够对望远镜系统运行过程中的低时空频率波前像差进行有效校正,其中,对位置失配误差校正后像差RMS值低于原值的9%,对非失配误差校正后像差RMS值低于原值的40%,对多源混合误差校正后像差RMS值低于原值的15%。
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关键词
成像系统
像差校正
灵敏度矩阵法
次镜
太阳望远镜
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职称材料
大口径ULE分块镜曲率半径调整能力分析
3
作者
赵凯伦
宋刘幸
+4 位作者
孙德伟
黄巧林
田国梁
贺金平
胡瑞
《光电工程》
北大核心
2025年第3期101-109,共9页
针对未来大口径分块光学系统在轨变构重构问题,提出一种大范围曲率可调的轻量化设计方法。首先分析了压电陶瓷材料特性与热应变本构方程之间的关系,推导出压电应变可以由热应变精确等效,并根据挠性曲线方程解算出压电陶瓷变形量,由此实...
针对未来大口径分块光学系统在轨变构重构问题,提出一种大范围曲率可调的轻量化设计方法。首先分析了压电陶瓷材料特性与热应变本构方程之间的关系,推导出压电应变可以由热应变精确等效,并根据挠性曲线方程解算出压电陶瓷变形量,由此实现对边距离为510 mm、曲率半径为9000 mm的ULE(ultra low expansion glass)分块镜参数化建模。仿真结果表明:54个交错式促动器在±20 V控制电压区间可实现分块镜曲率半径变构240.07 mm且呈高度线性变化关系。相关实验结果表明:控制电压在-25~20 V区间变化时,分块镜曲率半径变化量达223.44 mm,并且正向单位电压对应曲率半径变化量较负向大。本文提出的大范围曲率可调分块镜可为后续大口径分块光学在轨变构重构的工程化应用提供新的思路。
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关键词
分块镜
曲率半径
压电陶瓷
促动器
主动控制
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职称材料
题名
Φ1.05 m轻量化反射镜设计与制造
被引量：
4
1
作者
胡瑞
陈志强
张媛媛
徐涛
刘红
张继友
机构
中国科学院光电技术研究所光学轻量化与新材料技术中心
中国
航天科技集团
中国
空间
技术
研究
院北京空间机电
研究所
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期117-125,共9页
文摘
针对Ф1.05 m空间光学系统主镜的设计指标要求,提出了轻量化反射镜结构优化设计的新方法,并建立了反射镜结构自动化仿真分析与优化设计平台,基于此平台确定了性能优异的主镜结构设计方案。主镜重量小于50 kg,轻量化率已接近国外先进水平;主镜在三球铰支撑下的第一阶模态频率为361.2 Hz,自由状态下的一阶非零模态频率为501.9 Hz;在1℃均匀温度变化下,不去离焦和去除离焦之后的面形RMS分别为0.55 nm和0.10 nm;主镜在30g过载加速度作用下的最大应力为16.1 MPa,均满足设计要求。采用目前最先进的第三代大口径反射镜加工工艺,路线为超精密铣磨—小磨头数控研抛—离子束精修,实现主镜面形误差的确定性去除。为保证面形检测结果的天地一致性,发展了重力卸载技术和面形误差数据后处理技术,剔除重力和其他系统误差对检测的影响。主镜最终面形精度达到0.011λRMS,获得了高精度的光学面形,也证明了方案的合理性。
关键词
空间光学系统
轻量化反射镜
优化设计
光学加工
Keywords
space optical system
lightweight mirror
optimization design
optical processing
分类号
TH74 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
太阳望远镜低时空频率波前像差校正技术
2
作者
赵思旻
顾乃庭
黄林海
肖亚维
张兰强
程云涛
杜宗政
机构
中国科学院
光电
技术
研究所
自适应
光学
重点实验室
中国科学院
大学
中国科学院光电技术研究所光学轻量化与新材料技术中心
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期255-266,共12页
基金
国家自然科学基金项目(12022308,12073031)
国家重点研发计划项目(2021YFC2202200,2021YFC2202201,2021YFC2202204,2021YFC2202004)。
文摘
针对大口径太阳望远镜系统运行过程中由于静态位置失配误差、风载弯沉等准静态位置失配误差以及热变形等非失配误差引起的波前像差导致成像质量下降的问题,在对太阳望远镜系统波前像差时空分频的基础上,提出采用次镜刚体位移对太阳望远镜低时空频率波前像差校正的方法,建立起次镜刚体位移与像差校正量的关系,并通过数值仿真及实验验证了采用次镜刚体位移对上述来源像差的校正能力。数值仿真和实验结果表明:次镜刚体位移能够对望远镜系统运行过程中的低时空频率波前像差进行有效校正,其中,对位置失配误差校正后像差RMS值低于原值的9%,对非失配误差校正后像差RMS值低于原值的40%,对多源混合误差校正后像差RMS值低于原值的15%。
关键词
成像系统
像差校正
灵敏度矩阵法
次镜
太阳望远镜
Keywords
imaging system
aberration correction
sensitivity matrix method
secondary mirror
solar telescope
分类号
TH743 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
大口径ULE分块镜曲率半径调整能力分析
3
作者
赵凯伦
宋刘幸
孙德伟
黄巧林
田国梁
贺金平
胡瑞
机构
北京空间机电
研究所
先进
光学
遥感
技术
北京市重点实验室
南京航空航天大学航天
学院
中国科学院光电技术研究所光学轻量化与新材料技术中心
出处
《光电工程》
北大核心
2025年第3期101-109,共9页
基金
民用航天重点项目(D040101)。
文摘
针对未来大口径分块光学系统在轨变构重构问题,提出一种大范围曲率可调的轻量化设计方法。首先分析了压电陶瓷材料特性与热应变本构方程之间的关系,推导出压电应变可以由热应变精确等效,并根据挠性曲线方程解算出压电陶瓷变形量,由此实现对边距离为510 mm、曲率半径为9000 mm的ULE(ultra low expansion glass)分块镜参数化建模。仿真结果表明:54个交错式促动器在±20 V控制电压区间可实现分块镜曲率半径变构240.07 mm且呈高度线性变化关系。相关实验结果表明:控制电压在-25~20 V区间变化时,分块镜曲率半径变化量达223.44 mm,并且正向单位电压对应曲率半径变化量较负向大。本文提出的大范围曲率可调分块镜可为后续大口径分块光学在轨变构重构的工程化应用提供新的思路。
关键词
分块镜
曲率半径
压电陶瓷
促动器
主动控制
Keywords
segmented mirror
curvature radius
piezoelectric ceramics
actuator
active control
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Φ1.05 m轻量化反射镜设计与制造
胡瑞
陈志强
张媛媛
徐涛
刘红
张继友
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
2
太阳望远镜低时空频率波前像差校正技术
赵思旻
顾乃庭
黄林海
肖亚维
张兰强
程云涛
杜宗政
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
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下载PDF
职称材料
3
大口径ULE分块镜曲率半径调整能力分析
赵凯伦
宋刘幸
孙德伟
黄巧林
田国梁
贺金平
胡瑞
《光电工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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