針對(duì)某700mm口徑高分辨率光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡,提出了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。對(duì)主鏡支撐采用9點(diǎn)whiffle-tree底支撐加球頭芯軸側(cè)支撐的結(jié)構(gòu)方案,保證主鏡具有高面形精度;望遠(yuǎn)鏡鏡筒采用碳纖維桁架式結(jié)構(gòu),既滿(mǎn)足望遠(yuǎn)鏡整體重量較輕,又可以保證系統(tǒng)剛度;建立了望遠(yuǎn)鏡有限元模型,分析主鏡支撐面形、主次鏡相對(duì)偏心及系統(tǒng)整體模態(tài)特性,其中主鏡支撐面形精度可達(dá)到λ/40,主、次偏心為0.015mm（水平狀態(tài)）、0.008mm（豎直狀態(tài)）;使用激光干涉儀及平行光管對(duì)望遠(yuǎn)鏡光學(xué)指標(biāo)進(jìn)行定量檢測(cè),光學(xué)系統(tǒng)RMS可達(dá)到λ/14,鑒別率板檢測(cè)望遠(yuǎn)鏡分辨率可達(dá)到46lp/mm,均接近光學(xué)極限水平。為同類(lèi)望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一定參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：光學(xué)技術(shù). 2020,46(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

700mm望遠(yuǎn)鏡光路示意圖

主鏡支撐采用結(jié)構(gòu)較為緊湊的中心軸球頭側(cè)支撐加九點(diǎn)whiffle-tree底支撐結(jié)構(gòu),如圖2所示。組件中包括主鏡基板、芯軸、底支撐柔性件及預(yù)緊件等。中心軸與主鏡中孔為球面配合,通過(guò)高精密的加工手段保證球面配合精度,由于芯軸與主鏡中孔為圓環(huán)線(xiàn)接觸,可確保主鏡在受徑向約束時(shí),沒(méi)有引入附加軸向力,避免芯軸側(cè)支撐與底支撐的應(yīng)力干涉而對(duì)主鏡面形產(chǎn)生像差。芯軸材料采用熱膨脹系數(shù)較低的銦鋼,保證芯軸與主鏡的材料在熱膨脹系數(shù)上相匹配,降低在大溫差變化下支撐結(jié)構(gòu)對(duì)主鏡像差的影響。底支撐采用九點(diǎn)whiffle-tree柔性支撐結(jié)構(gòu),每3處相鄰底支撐組成一組,通過(guò)柔性杠桿連接固定于主鏡基板上。柔性杠桿可避免底支撐出現(xiàn)過(guò)約束的情況。底支撐粘接平板采用熱膨脹系數(shù)與主鏡材料相近的銦鋼,粘接劑選擇光學(xué)結(jié)構(gòu)膠2216,膠層厚度控制在0.15～0.2mm。其在高、低溫下具有高粘接強(qiáng)度,有較好的工程應(yīng)用效果。為保證系統(tǒng)準(zhǔn)直調(diào)整需求,主鏡設(shè)計(jì)具備兩維傾斜調(diào)整功能。主鏡材料為Jgs2,芯軸材料為4J32,whiffle-tree連桿材料為T(mén)C4,底固定板為2A12。通過(guò)核算,主鏡組件的整體重量約為75kg,主鏡支撐結(jié)構(gòu)如圖3所示。

底支撐采用九點(diǎn)whiffle-tree柔性支撐結(jié)構(gòu),每3處相鄰底支撐組成一組,通過(guò)柔性杠桿連接固定于主鏡基板上。柔性杠桿可避免底支撐出現(xiàn)過(guò)約束的情況。底支撐粘接平板采用熱膨脹系數(shù)與主鏡材料相近的銦鋼,粘接劑選擇光學(xué)結(jié)構(gòu)膠2216,膠層厚度控制在0.15～0.2mm。其在高、低溫下具有高粘接強(qiáng)度,有較好的工程應(yīng)用效果。為保證系統(tǒng)準(zhǔn)直調(diào)整需求,主鏡設(shè)計(jì)具備兩維傾斜調(diào)整功能。主鏡材料為Jgs2,芯軸材料為4J32,whiffle-tree連桿材料為T(mén)C4,底固定板為2A12。通過(guò)核算,主鏡組件的整體重量約為75kg,主鏡支撐結(jié)構(gòu)如圖3所示。2.2 四通及桁架結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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