稀疏孔徑望遠鏡結(jié)構(gòu)設計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對空間望遠鏡的成像分辨率提出了越來越高的要求，提高望遠鏡系統(tǒng)的角分辨率需要增大其光學口徑。然而，大口徑望遠鏡系統(tǒng)的研制受到了光學加工、成本、質(zhì)量以及發(fā)射等諸多因素的制約。為此，人們開始提出新的技術(shù)方案來解決上述問題，稀疏孔徑光學系統(tǒng)便是其中之一。稀疏孔徑光學系統(tǒng)是由多個小孔徑或反射鏡光學系統(tǒng)按一定規(guī)則排列，在減小加工難度，降低系統(tǒng)質(zhì)量以及望遠鏡系統(tǒng)成本的同時，分辨率與其等效口徑相當?shù)膯慰趶酵h鏡系統(tǒng)相同。由于稀疏孔徑

2、望遠鏡光學系統(tǒng)中各個子鏡均為離軸系統(tǒng)且共相位成像，其對子鏡、次鏡的固定及調(diào)整結(jié)構(gòu)的精度都具有很高的要求。同時，稀疏孔徑望遠鏡的實際工作環(huán)境也會導致各個光學部件的形變和面形誤差，從而對系統(tǒng)的成像質(zhì)量造成影響。因此對稀疏孔徑光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及環(huán)境因素的影響進行研究與分析很有必要。
　　本文基于Golay3稀疏孔徑光學系統(tǒng)，介紹其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和光學參數(shù)，分析系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)等特征指標，并對系統(tǒng)的目視分辨率和CCD成像分辨率進行計算。設計Go

3、lay3共次鏡稀疏孔徑望遠鏡的機械結(jié)構(gòu)，包括主鏡結(jié)構(gòu)，離軸子鏡固定和微調(diào)結(jié)構(gòu)、次鏡的支撐和調(diào)整結(jié)構(gòu)、補償鏡結(jié)構(gòu)，根據(jù)雜散光分析，計算主次鏡遮光罩尺寸并進行結(jié)構(gòu)設計。對所設計結(jié)構(gòu)在自重和不同溫度條件下進行有限元分析，并計算各個光學元件的面形誤差。結(jié)果表明，各元件產(chǎn)生的傾斜誤差和面形誤差均在設計要求的范圍內(nèi)，且系統(tǒng)的一階固有頻率為342.08Hz，動態(tài)剛度良好。
　　設計Golay3共相位望遠鏡陣列光學系統(tǒng)，并依此確定各部件機械結(jié)構(gòu)和