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大口径半环形高次非球面检测与轻量化分析
引用本文:崔金龙,胡明勇,毕亚超,封志伟,白茜,陈光宇,徐剑锋.大口径半环形高次非球面检测与轻量化分析[J].激光与光电子学进展,2023(7):283-290.
作者姓名:崔金龙  胡明勇  毕亚超  封志伟  白茜  陈光宇  徐剑锋
作者单位:1. 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院;2. 合肥工业大学光电技术研究院
摘    要:为了实现对大口径高次非球面镜的面形精度检测,本文针对一个内径572 mm、外径800 mm的半环形凹高次非球面反射镜,进行补偿检测系统设计和轻量化分析。基于三级像差理论,采用双透镜与单反射面的结构对非球面反射镜进行补偿检测,得到均方根(RMS)值为0.0037λ(λ=632.8 nm)的补偿检测系统。采用三角形孔对高次非球面镜进行轻量化,轻量化后镜体质量小于30 kg,轻量化率为32.7%。结合机械支撑结构,对高次非球面镜与支撑结构在自身重力作用下进行有限元分析。当光轴与重力方向平行时,RMS值为0.012λ。当光轴与重力方向垂直时,RMS值为0.013λ,镜体所受最大应力为1.308×105 Pa,机械支撑结构所受最大应力为1.381×105 Pa,非球面镜和支撑结构所受应力都小于各自材料的极限应力。

关 键 词:光学设计  高次非球面  轻量化  三级像差  补偿检测  有限元
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