低温离轴反射准直仪的开发

“南京工业大学” 2016

Hufen

【摘要】: 随着空间探测技术的不断发展和进步，空间光学系统正朝着高分辨率发展. 作为空间光学系统检测的必要仪器之一，准直仪也正在朝着方向发展. ，大视场和高图像质量的发展方向. 本文重点研究光学设计: 孔径为400mm，焦距大于3200mm，工作光谱范围为0.4um-14um的低温离轴反射准直仪的技术指标，关键光学元件的处理和检测技术以及成像技术. 常温下系统的质量相关研究. 根据准直仪1°×1°视场的技术要求，选择离轴三反射光学结构，基于同轴三反射光学系统的几何光学和基本像差原理，用距离法获得同轴三反射准直器的初始结构，使用ZEMAX软件进行离轴优化，给出设计结果并分析系统的图像质量. 系统的积分波像差PV值优于0.046λ（（λ为工作波长），RMS值优于0.0037λ，最大离轴漫射点半径大于1.1um，满足系统设计指标，需要使用准直仪在低于150K的低温环境中，支撑结构的热胀冷缩将导致三个反射镜的相对位置发生变化，镜面的相对误差是计算得出的支撑结构材料为不锈钢和阴钢时进行分析. 结果表明，在150K的低温环境下，当支撑结构材料为银钢时，镜面误差在系统公差范围内，可以满足系统的设计要求. 根据主镜和三镜的表面形状参数，设计了补偿镜和平面镜的主镜和三镜自准直检测光路. 相应的补偿器分别使用ZEMAX软件进行设计. 在最终的表面形状检测中，主镜和三镜的RMS值均优于λ/ 40，满足了单镜的设计要求.

[学位授予单位]: 南京科技大学

[学位]: 硕士

[学位奖]: 2016

[分类号]: TH74

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