光学 精密工程, 2007, 15 (2): 173, 网络出版: 2008-02-18
利用Zernike多项式分析超薄镜热变形
Analyzing thermal deformation of ultra-thin mirror using Zernike polynomials
摘要
利用圆域上正交基-Zernike多项式拟合镜面温度场,将温度场转化为较有意义的模式,采用有限元方法进行了热变形的计算,其中针对空间大口径超薄镜面建立镜面模型,且暂不考虑重力,另外因超薄镜厚度很小,也不考虑轴向温度梯度的影响.通过计算利用Zernike多项式得到温度场产生的热变形,得到了不同温度模式产生的不同像差形式:即对于不同的温度场模式-温度整体变化(平移),一端凉且一端热(倾斜),中心与边缘温度不同(离焦热模式),以及像散热模式,彗差热模式,球差热模式导致的热变形分别主要表现为像差离焦,倾斜,离焦,倾斜,倾斜,球差.不同热模式在相同温差下产生的变形有数量级的差别,能够产生较大变形量的温度模式有离焦,彗差和球差,这意味着超薄镜对这些温度场比较敏感.计算和总结表明,利用Zernike多项式分解温度场,可以对热变形规律进行有效的分析,解决了镜面温度分布随时间变化使得热分析较为不准确的困难.
Abstract
解滨, 肖志宏, 余景池. 利用Zernike多项式分析超薄镜热变形[J]. 光学 精密工程, 2007, 15(2): 173. 解滨, 肖志宏, 余景池. Analyzing thermal deformation of ultra-thin mirror using Zernike polynomials[J]. Optics and Precision Engineering, 2007, 15(2): 173.