大视场纳型星敏光学系统公差灵敏度研究

作     者：张坤 钟兴(指导) 孟遥 刘江 ZHANG Kun;ZHONG Xing;MENG Yao;LIU Jiang

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 中国科学院大学北京100049 长光卫星技术有限公司长春130102 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(No.61505203) 中科院青促会专项基金 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2019年第48卷第5期

页      码：71-82页

摘      要：通过分析光学系统结构参数变化对像差的影响,提出通过优化各光学表面的曲率进行光焦度合理分配来减小各表面产生的初级像差,从而实现降低各加工装调公差灵敏度的方法.利用该方法优化了一个小像差相互补偿的焦距为25mm,全视场角为26°,入瞳孔径为18mm,光谱范围为500~800nm的大视场纳型星敏感器光学系统,系统全长40mm,光学系统成像质量满足指标要求.与所设计的大像差相互补偿光学系统进行了公差灵敏度对比分析,结果表明:光焦度合理分配后的光学系统,第5片透镜的厚度公差对均方根弥散斑半径的影响从3.75μm降低到0.17μm;第5和第6元件间隔公差对均方根弥散斑半径的影响也分别从4.36μm和4.74μm降低到0.25μm和0.18μm.蒙特卡罗分析表明,均方根弥散斑半径小于7.59μm的概率从23%增加到了80%.实验测试结果表明,星敏感器在全视场范围内,能量集中度在Φ17μm范围内优于80%,满足星敏感器的指标要求.

主 题 词：纳型星敏感器 公差灵敏度 光焦度分配 曲率 小像差相互补偿 大视场 公差分析 

学科分类：08[工学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20194805.0522001

馆 藏 号：203673247...