振动失调下光学系统光线追迹仿真计算

运动平台上的光学系统不可避免的产生镜面失调,如何描述失调光学系统的光路传输是一个非常迫切的问题。本文利用Matlab符号运算,通过两次坐标旋转和坐标平移得出了失调镜面方程,随后用矢量形式反射定律求出光线经过失调镜面后的方向矢量,通过光线追迹法,建立了失调光路传输模型。实例计算中,以某仪器的望远镜结构为光学模型,用Patran_Nastran的瞬态求解功能,求得在xyz方向同时加载相应正弦振动时镜面的失调位移,随后利用光路传输模型,得出了过主镜中心的光线(视轴)经主镜、次镜和反射镜反射后的最大抖动角度分别为0.0034°,0.0161°,0.0177°,并且得出了光斑在靶面及空间运动轨迹。