1.8 m长条形轻质SiC反射镜支撑位置设计

反射镜在自重作用下的形变是影响光学表面质量的重要误差源之一。对于圆形的反射镜来说,其内部有一个中性面,当柔性支撑的回转中心与中性面重合时,反射镜表面受到重力影响后的形变最小。但由于长条形反射镜不再具有回转对称性,其原有的中性面位置公式将不再适用。本文提出了一种长条形反射镜中性面位置即最佳安装位置的计算方法。通过计算柔性支撑的柔度矩阵,得到反射镜组件的整体力学模型,并以此推导出了长条形反射镜中性面位置计算公式。最终将其与有限元分析和光学检测试验得到的结果进行对比,验证了中性面位置计算公式的准确性。在光学检测试验中,反射镜组件在不同方向重力作用下表面面形的均方根(RMS)值均小于0.03λ;反射镜扫频振动试验得到的三个方向上的最小共振频率分别为106.30、151.55、104.00 Hz。该结果满足反射镜组件对于面形精度、结构刚性和稳定性的要求。