星载汞离子微波钟射频无极灯折射透镜仿真设计

作     者：辛弄潮 蒙艳松 张荣彦 杜丽君 XIN Nongchao;MENG Yansong;ZHANG Rongyan;DU Lijun

作者机构：中国空间技术研究院西安分院西安710000 

基　　金：陕西省重点研发计划项目(2016MSZD-G-10-11) 

出 版 物：《空间电子技术》 (Space Electronic Technology)

年 卷 期：2018年第15卷第5期

页      码：22-26,34页

摘      要：汞离子微波钟以其预期可见的优良性能和高可靠性,成为下一代星载时钟的研究热点。星载汞离子微波钟利用射频离子无极灯发出的194nm深紫外光进行量子态制备和态检测,但受汞离子微波钟四极阱的结构限制,需在光束入射四极阱前,将入射光面由圆形整变为矩形。针对此问题,文章利用ZEMAX软件设计折射透镜组,将波长194nm、直径4mm的圆光斑整形为2mm×20mm的矩形光斑。与其他原子钟和离子钟光束整形系统不同的是,在完成光斑尺寸变形的基础上,考虑到汞离子微波钟的泵浦效率,要求整形光斑光强尽量呈均匀分布。因此,额外利用光场分布法设计透镜组,将光强重新分布,得到均匀分布的矩形光斑。仿真结果显示,矩形光斑分布均匀,光强均匀度达73. 52%,外形尺寸满足设计要求。分析表明,波长偏移对光强均匀度有一定影响,光学系统的装配精度对光学系统的波前差有较大影响。

主 题 词：光学设计 透镜系统设计 高斯光束 汞离子微波钟 ZEMAX仿真设计 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-7135.2018.05.003

馆 藏 号：203395303...