计算机辅助装调tma程序,离轴反射光学系统计算机辅助装调技术研究

离轴反射光学系统计算机辅助装调技术研究

随着光学设计技术与光学制造技术的不断进步，光学系统逐渐从轴对称系统发展为离轴反射系统。离轴反射光学系统的装调是实现离轴光学系统高成像质量必不可少的一部分，离轴反射光学系统的高性能装调也越来越依赖高技术的支持。计算机辅助装调技术作为离轴光学系统研制过程中不可缺少的技术保障手段正逐渐成为空间光学系统研究的关键技术之一，而且计算机辅助装调技术的发展也极大的促进了光学设计与先进光学加工技术的进一步发展。本论文主要针对计算机辅助装调技术在离轴反射光学系统中的应用进行研究。主要研究内容如下：1.轴对称光学系统像差特性的研究利用轴对称光学系统的矢量波像差理论分析了轴对称光学系统失调时初级球差、彗差、像散特性，建立了轴对称失调光学系统波像差Zernike系数与视场之间的关系式。将矢量波像差应用于常用的轴对称RC、TMA系统的装调过程，研究获得RC、TMA系统在装调过程中球差、彗差、像散的相关性质，分析了不能依据轴上视场成像质量判断光学系统装调状

(本文共161页)

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根据空间红外相机的研究进展和技术现状，总结得出了红外相机的发展趋势是高分辨率、高灵敏度和大视场。针对大视场光学技术的研究主题，设计实现了9.6°的施密特系统(折反射)，106°的像旋扫描光学系统(折射式)，50°×50°的离轴反射系统(反射式)。以上述三个大视场光学系统为研究对象，主要完成了：(1)针对大视场折反射空间红外光学系统的研制，设计了视场9.8°，通光口径280mm，焦距560mm的施密特光学系统，并实现了在-10~+40℃温度范围内的无热化设计。建立了施密特系统的光机模型，对173~313K的施密特系统进行了杂散辐射仿真，确定了杂散辐射的分布和量级，证明了杂散辐射抑制措施的有效性。采用参数化有限元建模的方法，对口径430mm的球面反射镜进行轻量化设计，质量减轻了21%，实际质量12.7kg。将波前编码技术应用于施密特系统的设计，得到了焦深扩展6倍的结果，实现了在-60~+60℃温度范围内的无热化设计。总结了4种公差优...

(本文共114页)

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为实现对离轴三反系统快速、有效的装调,提出了一种离轴三反系统计算机辅助装调(CAA)方法。该方法在理论分析失调后离轴三反系统像差特性的基础上,结合CAA技术及光学装调的实际情况,选择出最少且最合理的调整量;根据检测数...

(本文共7页)

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介绍了离轴三反射系统的两种基本离轴形式，一种是光闹离轴的有中间...

(本文共4页)

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叙述了三块离轴量为140mm,表面波差≤...

(本文共3页)

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为了改进大离轴量非球面反射镜加工方式,降低外界因素导致的反射镜面型误差,以及提高效率,本文基于慢刀伺服技术提出一种适用于大离轴量、且不受车床加工口径限制的刀具路径规划方法。以离轴反射镜坐标平移变换的方式,将镜面外边缘与车床主轴中心之间的距离控制在车床加工半径内,减少刀具离轴量和加工区域。坐标平移后的反射镜以主轴中心为原点...

(本文共8页)

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近年来,大口径的离轴反射系统以其分辨率高、视场大、无中心遮拦等优点,成为了空间天文望远镜的主要选择。对于这种大型的空间光学系统,主动光学是其中一项关键技术。当光学系统的成像质量退化时,主动光学可以通过探测系统的波前,解算出系统的校正量,据此对系统实施校正,从而保证系统的成像质量。其中,校正量解算是主动光学技术中的关键部分。主动光学要求以最小的工程代价保证系统的成像质量,为此需要制定合理有效的校正策略,有针对性地进行校正量解算。其主要包括三步:解算镜面面形误差和位置误差、选择校正类型(基于系统还原思想/基于系统补偿思想)、确定系统所需的校正量。然而,工程上常用的校正量解算算法大都是数值的。数值算法模型简单,应用广泛。但是,数值算法大都基于线性近似理论,忽略了高阶项,对于某些工况(失调量较大时),该方法解算精度有限。同时,基于线性近似的数值算法没有考虑光学元件间的耦合效应,校正量解算时,可能存在像差补偿,解算出的镜面面形误差和位置误...

(本文共154页)

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