基于Hexapod平台的地基大型光学望远镜失调误差主动补偿

发布时间：2021-05-26 20:55

　　随望远镜口径的不断增大,其结构和热变形所导致的光学系统失调而造成图像质量下降问题越来越显著。为了估计望远镜的失调误差,建立结构力学模型,并对失调误差计算方法及补偿进行研究。对望远镜结构进行简化并采用有限元方法建立结构力学模型。然后,以望远镜主次镜镜面节点的当前位置为输入,提出了基于非线性最小二乘拟合的主次镜失调误差计算方法。以主镜当前光轴为基准,以补偿失调误差为目标,即主次镜光轴重合且无间隔误差,提出了基于空间坐标变换来确定Hexapod平台支杆长度的计算方法。以2 m口径望远镜为例,对重力及热变形所致的失调误差进行模拟,并在此基础上利用Hexapod平台调整次镜位置来补偿失调误差。数值仿真结果表明:重力变形和热变形均会导致光学系统出现明显的失调误差,弥散斑最大达到了1 473μm和557μm,经过次镜位置补偿,弥散斑半径下降到32μm以下。本文提出的失调误差以及Hexapod平台支杆长度计算方法可应用于实际望远镜标定和装调过程中。 

【文章来源】：光学精密工程. 2020,28(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：14 页

【文章目录】：
1 引 言
2 望远镜结构力学建模
3 光学失调误差计算及主动补偿
    3.1 失调误差产生的原因
        3.1.1 主镜支撑组件变形所导致的主镜偏差
        3.1.2 主镜镜面变形所导致的曲率半径偏差
        3.1.3 桁架变形所导致的次镜偏差
        3.1.4 热变形导致的失调误差
    3.2 失调误差补偿的基本流程
    3.3 主次镜镜面位置的非线性最小二乘拟合
    3.4 Hexapod平台支杆长度计算
4 数值计算
    4.1 补偿重力变形所引入的失调误差
    4.2 补偿温度变形所引入的失调误差
5 结 论


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3207051