30 m望远镜三镜系统初步设计与分析

作     者：赵宏超 张景旭 杨飞 安其昌 ZHAO Hongchao;ZHANG Jingxu;YANG Fei;AN Qichang

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11403023) 

出 版 物：《北京工业大学学报》 (Journal of Beijing University of Technology)

年 卷 期：2018年第44卷第3期

页      码：357-362页

摘      要：为保证30 m望远镜(thirty-meter telescope,TMT)聚集的光线顺利进入各个终端设备,设计了一套适用于30 m望远镜的精密跟踪指向三镜系统.该系统包含有基于Whiffle-tree原理的三镜支撑系统设计和采用地平式结构的跟踪指向系统设计2两个部分.通过参数化建模手段,在ANSYS中建立了系统的详细模型,联合Matlab完成了98个主要工况下的静力学分析后,对镜面面形结果以及结构变形情况进行了统计总结.最后将面形误差引入到ZEMAX中,分析了三镜面形变化对光学调制传递函数的影响.结果表明:98个工况下三镜位置与理想位置最大偏差为1.28 mm,系统的第一阶谐振频率为15.1 Hz,各工况下三镜面形精度均满足指标要求.三镜面形误差对系统MTF影响较大,但通过主镜主动光学校正后可以明显提高成像质量,满足使用要求.通过分析可知,该方案能够满足30 m望远镜项目的需求.探索与解决巨型望远镜的这些技术问题能够大大提高中国在超大口径光学望远镜上的设计和制造能力,并为建设中国下一代巨型望远镜积累丰富的经验.

主 题 词：30 m望远镜 系统级分析 面形精度 调制传递函数 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.11936/bjutxb2016110018

馆 藏 号：203282599...