长出瞳距离轴四反光学天线的设计研究

发布时间：2021-02-21 07:59

　　传统离轴反射光学天线的出瞳距较短,需要中继光学系统将出瞳成像于快反镜附近,这会增加后续光路和结构的复杂度,且中继光学系统的后向散射光会对激光通信终端产生严重的影响。针对上述缺陷,设计了长出瞳距离轴四反光学天线,该光学天线的出瞳被直接设计在快反镜上,省去了中继光学系统。首先,从同轴三反像差理论出发,推导了像差表达式和初始结构方程。然后,基于像差理论和出瞳位置要求,计算了离轴四反光学天线的初始结构参数,并采用Zemax软件对初始结构进行光线追迹和性能优化。最后采用Zemax对离轴四反光学天线进行了公差分析。结果表明:所提系统性能优异,结构紧凑,加工和装调公差合理,满足激光通信终端性能要求。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(18)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

开普勒无焦系统

伽利略无焦系统

由三级像差理论[21]可得S Ι = 1 4 ×[(e 1 2 -1)β 1 3 β 2 3 -e 2 2 α 1 β 2 3 (1+β 1 ) 3 +e 3 3 α 1 α 2 (1+β 2 ) 3 +α 1 β 2 3 (1+β 1 )(1-β 1 ) 2 -α 1 α 2 (1+β 2 )(1-β 2 ) 2 ] ,(1)

【参考文献】：
期刊论文
[1]用于通信的自由空间光/毫米波复合天线设计[J]. 王一婷,杨苏辉,李卓,郝凯子,王欣.  光学学报. 2019(12)
[2]空间光到单模光纤章动耦合技术研究[J]. 赵佰秋,孟立新,于笑楠,张立中,佟首峰.  中国激光. 2019(11)
[3]空间激光通信发展现状及组网新方法[J]. 任建迎,孙华燕,张来线,张天齐.  激光与红外. 2019(02)
[4]地球静止轨道激光通信系统的遮光罩优化设计[J]. 刘伟达,罗忠宝,李响,张立中.  中国激光. 2019(02)
[5]非球面整形镜在空间激光通信终端中的应用[J]. 宋志化,江伦,曹海帅,佟首峰.  激光与光电子学进展. 2018(10)
[6]基于飞艇平台激光通信系统的捕获性能研究[J]. 滕云杰,宋延嵩,佟首峰,张敏.  光学学报. 2018(06)
[7]近地层紫外通信离轴三反接收光学系统设计[J]. 奚小东,吴晗平.  强激光与粒子束. 2017(10)
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[9]多用途激光通信天线设计[J]. 李响,柳鸣,李小明,张家齐,白杨杨,孟立新,张立中.  激光与光电子学进展. 2018(02)
[10]空间激光通信离轴两镜反射望远镜自由曲面光学天线设计[J]. 关姝,王超,佟首峰,姜会林,常帅,范雪冰.  红外与激光工程. 2017(12)

博士论文
[1]空间相干光通信终端光学系统研究[D]. 赵意意.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2015

硕士论文
[1]基于星间激光通信终端的光学天线设计与杂散光研究[D]. 杨成龙.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2016



本文编号：3044073