中小型共光路系统支撑结构设计和分析

作     者：杨晓强 陶忠 刘莹奇 YANG Xiaoqiang;TAO Zhong;LIU Yingqi

作者机构：西安应用光学研究所陕西西安710065 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      码：998-1009页

摘      要：主、次镜支撑技术是共光路光学系统的关键技术之一。针对在±60℃温度变化范围内工作的机载共光路光学系统,根据热膨胀系数匹配原则分别选择殷钢和ULE、钛合金和K9配对作为主、次镜及支撑结构的材料,并设计了高刚度无热化柔性支撑结构。最后,利用自研的光机联合仿真程序对主、次镜面型及整个光学系统的成像质量进行了光机一体化分析。分析结果表明:殷钢和ULE配对时,在±60℃均匀温差和10℃轴向、径向温度梯度下,主、次镜去除离焦后面型优于(1/100)λ,整个光学系统点列图RMS半径小于艾里斑半径,相面中心波前优于(1/50)λ,MTF@63 lp/mm优于0.45,无热化柔性支撑的一阶固有频率高达263 Hz;钛合金和K9配对时,60℃均匀温差下系统成像指标满足使用要求,10℃轴向、径向温度下成像质量无法满足使用要求。对装调完的殷钢和ULE配对光机系统进行了低温下分辨率测试,分辨率无明显变化,说明设计及分析可行。

主 题 词：共光路 光机一体化分析 柔性支撑 温度梯度 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.5768/JAO202344.0501008

馆 藏 号：203123684...