地平式天文望遠鏡在跟蹤觀測過程中,因方位軸與地球自轉軸不重合及庫徳光路中的折軸反射鏡在望遠鏡跟蹤過程中相對轉動,會引入物方及像方視場旋轉。傳統(tǒng)的消旋K鏡可以消除視場旋轉,但會帶來較大的儀器偏振,不利于望遠鏡實現(xiàn)高精度偏振測量。無偏消旋鏡由5塊反射鏡組成,通過優(yōu)化設計可以保證在消除像旋的同時減小儀器偏振,但其不規(guī)則的結構設計使裝調過程面臨新的挑戰(zhàn)。針對無偏消旋鏡提出雙光路自準直裝調方案,基于MATLAB仿真分析了鏡面誤差及光軸偏差對裝調結果的影響,并對無偏消旋鏡進行實驗室裝調及偏振檢測。結果表明:無偏消旋鏡經裝調后傾斜誤差可控制在15 arcsec以內,其儀器偏振明顯低于傳統(tǒng)K鏡。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

無偏消旋鏡的示意圖

1)尋找電機旋轉軸。在電機上安裝具有二維調節(jié)功能的參考平面鏡(RM),基于透射光路laser→FM1→PBS→FM2→BS1→RM→BS1→FM3→lens→detector,探測器實時記錄電機旋轉過程中光斑的運動軌跡,調節(jié)RM,使電機轉動一周時RM反射光斑在探測器上所畫圓的直徑最小,從而實現(xiàn)RM法線與電機旋轉軸平行。此時,RM法線即為電機旋轉軸。2) 光軸與電機旋轉軸的平行調節(jié)。利用透射光路laser→FM1→PBS→FM2→BS1→CC1(或RM)→BS1→FM3→lens→detector進行調節(jié),其中角錐棱鏡1(CC1)的回射光為光軸參考位置[14-15]。調節(jié)折軸反射鏡FM2使CC1的回射光與RM反射光在探測器上的間距最小,此時光軸與RM法線平行,從而間接實現(xiàn)了系統(tǒng)光軸與電機旋轉軸平行。

圖3給出了在光軸繞y軸旋轉不同角度γ的情況下,探測光斑隨電機旋轉一周的運動軌跡。圖3(a)為M3、M4無旋轉誤差情況下的仿真結果,即α3=α4=β3=β4=0,可知:當M3、M4以及光軸均不存在旋轉誤差時,探測光斑不隨電機轉動;當M3、M4無誤差但光軸存在旋轉誤差時,探測光斑運動軌跡為兩個直徑相同的同心圓,同心圓半徑為光軸繞y軸的旋轉誤差γ。圖3(b)、(c)分別為M4無誤差M3旋轉誤差為10 arcsec、M3無誤差M4旋轉誤差為10 arcsec情況下的仿真結果,可知:當M3或M4存在旋轉誤差時,探測光斑的運動軌跡為兩個不同大小的圓,而且隨著光軸誤差γ不斷減小,兩個圓的大小差異愈加顯著。圖4給出了光軸誤差γ為10 arcsec、M4無誤差情況下,M3繞x軸和y軸旋轉不同的角度誤差(1 arcsec、5 arcsec、10 arcsec)時,探測光斑隨電機旋轉一周的運動軌跡。其中,圖4(a)、(b)分別為M3繞x軸、y軸旋轉的仿真結果。可以發(fā)現(xiàn):M3繞x軸旋轉時,像面軌跡基本無明顯變化;M3繞y軸旋轉時,像面軌跡顯著變化,而且旋轉誤差越大,兩個圓的差異越大。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3593559