光学系统三维振动失调的分析论文

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1、摘要以激光通信和高能激光武器的ATP技术需求为应用背景,基于几何光学、矩阵光学、机械振动学,建立了振动环境下光学平台的失调光束传输模型,丌发了“光学系统失调分析”软件。论文的主要内容是:1.基于几何光学和矩阵光学理论,给出了光学透镜和平面反射镜的失调光束传输变换矩阵,描述了光学系统的三维振动失调光束传输模型,为光学系统的光线传输失调的分析提供了理论方法。2.根据线弹性小变形机械振动理论和结构分析的有限元方法,描述了光学平台结构模态特征和振动位移响应的分析方法,给出了周期性激励和平稳随机振动-F的动力响应表达

2、式。提供了计算光学元件的振动失调位移的理论方法。3.开发了“光学系统的失调分析”软件,给出了其中几个关键部分的设计说明,为软件的后续开发工作提供了参考和依据。4.对某ATP装置进行了结构的有限法元动力分析,得到了该装置的结构模态特征。根据所得的结果,使用“光学系统失调分卡厅”软件分析了各光学元件的振动失调位移,以及光束失调量的时域动态响应和频率响应。关键词:矩阵光学振动失调传输矩阵AbstracCBasedontherequirementoftheATPtechniqueinlasercommunicati

3、onsandhigh-energylaserweapons.thelight-beamtracingequationsunderthevibrationconditionaredevelopedbythetheoryofgeometricoptics,matrixopticsandmechanicalvibrations.Andsoftwarenamed“Analysisonmisalignmentofopticalsystem”wasdeveloped.Themainworkincludes:1.Base

4、donthetheoryofgeometricopticsandmatrixoptics,thevibrationmisalignmentoflight—beampropagatingmatricesoflensandplanarreflectorarederived.Duetothesepropagatingmatrices,thepropagatingrecursionmodelofopticalsystemisdeveloped,whichprovidestheoreticalmethodofesti

5、matingandanalyzingvibrationmisalignmentoflight-beam.2.Basedonthelinearelasticvibrationtheoryandthefiniteelementmethod,thedynamicsmethodofthemodecharacteristicsandvibrationdisplacementresponseoftheopticalplatformstructurearedescribed,andthedynamicsresponsee

6、xpressionsunderperiodicalvibrationandrandomvibrationareprovided.Alltheaboveprovidestheoreticalmethodofcalculatingthevibrationmisalignmentofopticselements.3.Softwarenamed“Analysisonmisalignmentofopticalsystem”wasdeveloped.Thespecificationsofsomekeypartaregi

7、ven,whichprovidesthereferenceandthebasisforthefollowingdevelopmentwork.4.ThefiniteelementanalysiswascarriedontoaATPinstallment,andobtainedthisequipmentstructuremodalitycharacteristic.Basedontheresult,timedomaindynamicresponseandfrequencyresponseoftheoptics

8、-element’Sdisplacementandthelight-beam’svibrationmisalignmentareanalyzedbyusingAnalysisonmisalignmentofopticalsystemsoftware.Keywords:matrixopticsvibrationmisalignmentpropagatingmatrix、,-‘695541独创性声明本^、声明所呈交的

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