大口径长焦距平行光管光学系统设计
Optic Design of Collimator with Large Aperture and Long Focal Length
随着科学技术的进步,加工能力的增强,空间光学得到了很大的发展,越来越多的空间相机、太空望远镜被送入宇宙为人类服务.宽光谱、大口径、长焦距、高分辩率是其主流发展方向.研发与其配套的检测设备就成为当务之急.作为光学检测的必备仪器,平行光管与空间相机的发展同趋并进,得到了很大的发展:波段涵盖极紫外到远红外;通光口径从几十厘米到数米,焦距也增加到了近百米.该文首先对国内外大口径长焦距平行光管发展状况进行调研,并详细叙述了美国航空技术有限公司的的UCA系统和洛克希德马丁公司LOTIS系统、俄罗斯的Vertical、韩国的KRISS和欧洲航天局为检测XMM而建造的FOCALX系统,并总结出其共同点.根据设计要求,用两镜理论解出初始结构,对初始结构进行偏瞳,得到共轴偏瞳两镜系统.两种途径对初始系统进行优化,分别得到良好的设计结果.实际仪器由于受到工程因素的制约,不可能达到设计水平.对前面设计的次镜倾斜和偏心的偏瞳两反系统进行公差分析,查看加工和装调误差对平行光管光学系统成像质量的影响.并给出公差分配,为后续加工和装调提供参考.在使用过程中,每个系统都或多或少地受到所处环境的影响,对于平行光管系统所处环境对光管的影响进分定性分析,并提出防护措施.对置于真空室内的平行光管,分析了真空室光学窗口形变对于平行光管像质的影响.
- 作者：
- 吕保斌
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
- 专业名称：
- 光学工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 李英才
- 中图分类号：
- TH74
- 关键词：
- 平行光管；Cassegrain；矢量像差理论；无焦校正板；泽尼克系数
- collimator；cassegrain；vector aberration theory；null lens；zernike coefficient