组合口径反射镜曲率半径误差分析

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1、航天返回与遥感第38卷第3期102SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2017年6月组合口径反射镜曲率半径误差分析姜彦辉陈晓丽武永见李岩（北京空间机电研究所，北京100094）摘要研制大口径望远镜系统，通常采用组合口径反射镜来代替单体反射镜。组合口径反射镜的方案相比于传统方案减小了加工、运输等各方面的困难，同时它也会引入分块镜的曲率半径误差。为更好地了解组合口径反射镜曲率半径误差对光学性能的影响，文章以整体口径为6.6m、曲率半径为21.34m的由18块六边形分块镜拼接而成的反射镜为例，对组合口径反射镜曲率半径误差

2、进行分析。首先建立组合口径反射镜模型，通过计算求得反射镜的波像差与斯特列尔比，最终确定反射镜曲率半径误差的合理变化范围。结果表明，曲率半径误差对不同位置分块镜的波像差影响不同，去除位置因素后，各分块镜对反射镜波像差的影响相同。文章所设计的反射镜，如果各分块镜之间的曲率半径误差应小于±0.14mm，则满足斯特列尔比大于0.8且最大波像差小于λ/4。文章对组合口径反射镜的设计、加工和装调等有参考价值。关键词曲率半径误差波像差斯特列尔比组合口径反射镜航天遥感中图分类号:TP722.4文献标志码:A文章编号:1009-8518(2017)03-010

3、2-07DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2017.03.012ErrorAnalysisofCurvatureRadiusofSegmentedMirrorJIANGYanhuiCHENXiaoliWUYongjianLIYan（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractTherearebigadvantagesusingsegmentedmirrorinsteadofmonoliphicmirrortobuild

4、largeaperturetelescope.Therearelessdifficultiesinfabrication,transportationandadjustmentusingsegmentedmirrorcomparingwiththetraditionalscheme,inthemeanwhile,theerrorofcurvatureradiusisgenerated.Inthispaper,theerrorofcurvatureradiusisanalyzedonthebasisofa18segmentedhexagonal

5、mirrorswiththemonolithicapertureof6.6metersandthecurvatureradiusof21.34meterstobetterunderstandtheimpactofthecurvatureradiuserrorofsegmentedmirroronopticalsystem.Firstofall,themodelofsegmentedmirrorisbuilt,thenthewaveaberrationandStrehlRatioofmirrorareanalyzed,atlastthereas

6、onableerrorrangeofcurvatureradiusofmirrorisdetermined.Theresultsshowthatthecurvatureradiushasvariousimpactonwaveaberrationofsegmentedmirrorindifferentposition,whenthefactorofpositionisremoved,theimpactsarethesame.Forthemirrordesignedinthisarticle,ifthecurvatureradiuserrorof

7、segmentedmirroriswithin±0.14mm,thenthemirrorwillsatisfythatStrehlRatioismorethan0.8andthemaximumwaveaberrationislessthanλ/4.Thispapercanoffersomeimportantreferenceforthedesign,processandadjustmentofthesegmentedmirrors.Keywordscurvatureradius;error;waveaberration;StrehlRatio

8、;segmentedmirror;spaceremotesensing收稿日期：2017-01-20基金项目：国家重点研发计划地球观测与导航重点专项（2016YFB