1 中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
为保证大口径望远镜主镜在加工、镀膜和装调过程中的径向公差要求, 提出一种基于图像处理的实时检测大口径望远镜主镜径向偏心误差的方法, 利用光学成像系统对沿轴线运动的主镜的内孔和固定于主镜支撑结构底座的参考孔进行成像, 通过边缘提取和质心算法计算主镜相对于支撑结构的径向偏心误差。经实验验证, 该方法可实现对主镜径向偏心误差的实时测量, 且测量精度满足主镜的径向公差要求。
成像系统 大口径望远镜主镜 径向偏心误差 质心算法 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 091103
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室, 四川 成都 610209
2 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
综合考虑非线性气温环境和主镜视宁度表面“气刀”强制对流换热，对地基望远镜主镜瞬态温度场理论模型进行研究，结合分离变量法和格林函数法求解出温度场的解析表达式。以4 m主镜为例，运用温度场理论模型解析解，对主镜视宁度进行了分析计算。分析了“气刀”对主镜视宁度的改善效果；讨论了“气刀”风速与主镜视宁度的关系；分析了不同径厚比对主镜视宁度的影响。利用有限元方法分析4 m主镜温度场，与所推导的温度场理论结果进行比较，二者获得了较好的一致性。主镜温度场理论解在望远镜主镜设计中具有普适的应用价值。
成像系统 温度场分布 主镜视宁度 望远镜主镜 热传导
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室, 四川 成都 610209
2 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
3 中国科学院研究生院, 北京 100049
4 国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
提出了地基望远镜主镜在环境温度变化时的温度场理论模型，结合分离变量法和格林函数法求解出温度场的解析表达式。运用温度场理论解，分别以熔石英和BK7两种常用材料为例，在特定环境条件下,定量分析了传统主镜和薄主镜的主镜视宁度与主镜口径之间的关系；针对4 m口径的传统主镜和薄主镜定量分析了其主镜视宁度与周围空气温度下降斜率的关系。地基望远镜主镜温度场理论计算的结果在主镜设计阶段对主镜视宁度的估量具有较大的参考价值。主镜温度场理论解还可以运用于各种口径及材料的主镜热变形及热应力计算等方面，具有普适的参考价值。
成像系统 温度场分布 主镜视宁度 望远镜主镜 热传导 光学学报
2012, 32(10): 1022001
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
望远镜主镜面形误差的指标制定、分析以及评价方法对主镜加工具有重要的指导意义。提出一种结构函数分析方法，利用它分析了大气湍流对望远镜系统成像质量的影响，制定出主镜面形加工误差的指标要求；通过建立泽尼克多项式与结构函数的直接转化关系，实现了对主镜面形误差的有效评价，给出了具体的转化步骤及结果；通过巨型麦哲伦望远镜(GMT)实例对分析过程进行了具体说明。结构函数分析方法与整镜均方根(RMS)波像差等方法相比,能更准确及完善地评价望远镜主镜的面形误差，对镜面加工更具指导意义。
光学加工 结构函数 面形误差 望远镜主镜 大气湍流 激光与光电子学进展
2011, 48(11): 112201
中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
大口径望远镜主镜由于体积和质量过大,产生镜面面形变化而影响观测质量.为即时修正面形,现提出了一套力驱动器系统,利用多个该系统组成的能动支撑系统可以对镜体作用达到修正目的.采用了电机、减速器、滚珠丝杠、弹簧组为主要部件,配合传感器和控制器构成了力驱动器系统,并进行了性能实验.实验结果表明,驱动器能够达到设计要求.
能动支撑 力驱动器 大口径望远镜主镜
