1 长春理工大学 机电工程学院, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学 空间光电技术国家地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130022
为保证GEO激光通信系统主镜的面形误差、主镜组件的结构刚度满足设计要求, 需要进行主镜组件结构参数优化设计。由于组件的结构参数较多,为避免参数之间重复优化, 提高优化设计效率,采用正交优化方法,用9种结构参数组合完成全部81种参数组合的主镜优化设计, 保证了1 g重力、2 ℃径向温差分别作用时的面形误差RMS值满足RMS≤λ/50(λ=632.8 nm)的面形精度要求, 并且改善了5 ℃均匀温升作用下的面形误差RMS值; 在此基础上,进行了柔性支撑优化设计。仿真分析表明,主镜组件一阶频率为213 Hz, 高于要求的200 Hz固有频率,主镜在1 g重力、2 ℃镜体径向温差和5 ℃均匀温升共同作用下的最大面形误差为10.78 nm, 满足面形精度要求。经实验测试: 5℃均匀温升的面形误差RMS值为7.27 nm, 优于设计要求。优化设计为主镜组件的设计、加工、装校提供了技术支撑。
激光通信 主镜面形误差 正交优化 laser communication primary mirror surface error orthogonal optimization 红外与激光工程
2016, 45(12): 1218004
针对同轴偏场三反射镜系统,提出了一种宽视场波前误差检测方法.通过3个视场的波前误差检测,得到相应视场像差的Zernike多项式系数,利用该Zernike多项式系数减去设计误差后,随视场的变化为二次曲线,通过抛物线插值即可得到任一视场的Zernike多项式系数.仿真研究了Zernike多项式系数随视场的变化以及拟合精度等问题.仿真结果表明:对于原始设计误差,其Zernike系数随视场的变化需要用3次或4次曲线拟合;对于由主镜面形误差、次镜位置误差、次镜面形误差和三镜面形误差等引起的各视场波前误差,其Zernike系数随视场的变化可用直线或2次曲线拟合.通过事先存贮设计误差,仅需3个波前传感器即可实现全视场波前误差估计.Zernike系数估计误差在10-5量级.
光学遥感 波前传感 宽视场 主镜面形误差 次镜位置误差 optical remote sensing wavefront sensing wide field of view surface error of primary mirror position error of secondary mirror
