本文對(duì)激光空間合束主鏡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析,以抑制強(qiáng)激光空間合束系統(tǒng)主鏡熱畸變,提高主鏡面形精度。首先,對(duì)比分析了選擇不同材料作為主鏡基底的優(yōu)缺點(diǎn),從理論上初步確定了主鏡材料、鏡體厚度、支撐方式和輕量化結(jié)構(gòu)形式;然后,利用有限元方法對(duì)空間合束主鏡進(jìn)行了熱畸變分析,并結(jié)合熱畸變結(jié)果對(duì)鏡體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì);最后,對(duì)主鏡進(jìn)行重力、環(huán)境適應(yīng)性和基頻分析,驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。分析結(jié)果表明:6光合束主鏡在單束10 kW激光輻照下,隨著輻照時(shí)間的增加,鏡面溫升值和P-V值逐漸增大;輻照3 min后初設(shè)計(jì)主鏡表面溫度達(dá)83.4℃,P-V值為155 nm,受鏡體結(jié)構(gòu)影響,輻照區(qū)內(nèi)熱畸變值不一致,差值約占鏡面P-V值的1/6;為改善熱畸變的不一致性,提高鏡體強(qiáng)度,對(duì)主鏡進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化后主鏡輕量化達(dá)54.5%,輻照區(qū)熱畸變一致性好,鏡面熱畸變量減小了近1/3;不同俯仰姿態(tài)下,主鏡重力變形值基本相同,不足10 nm;環(huán)境溫度的改變會(huì)引起主鏡的鏡面畸變和平移,穩(wěn)態(tài)溫差值越大,主鏡面形P-V值和鏡面平移量越大;模態(tài)分析顯示主鏡基頻滿足系統(tǒng)要求。本文研究結(jié)果將對(duì)激光空間合束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中心支撐610mm圓形主鏡的超輕量化設(shè)計(jì)[J]. 包奇紅,沙巍,陳長征,任建岳.  光子學(xué)報(bào). 2016(09)
[2]大口徑光電經(jīng)緯儀主反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 傘曉剛,孫寧,卓仁善,喬彥峰.  光學(xué)精密工程. 2013(12)
[3]激光重頻對(duì)脈沖非穩(wěn)腔TEA CO2激光遠(yuǎn)場傳輸特性的影響分析[J]. 湯偉,郭勁,邵俊峰,郭汝海,王挺峰.  紅外與激光工程. 2013(09)
[4]激光相干合成的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)(邀請(qǐng)論文)[J]. 劉澤金,周樸,王小林,馬閻星,許曉軍,侯靜.  中國激光. 2010(09)
[5]大口徑SiC反射鏡背部筋板布局設(shè)計(jì)研究[J]. 宮輝,連華東.  航天返回與遙感. 2009(02)
[6]1.2m SiC主鏡輕量化設(shè)計(jì)與分析[J]. 王富國,楊洪波,趙文興,楊飛.  光學(xué)精密工程. 2009(01)
[7]大口徑主鏡軸向支撐點(diǎn)位置優(yōu)化分析[J]. 王富國,楊洪波,楊飛,吳小霞.  紅外與激光工程. 2007(06)

博士論文
[1]天基大口徑反射鏡輕量化設(shè)計(jì)及復(fù)合支撐技術(shù)研究[D]. 王克軍.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016



本文編號(hào)：3733839