主动光学薄镜支撑及驱动研究

随着光学遥感器分辨能力的不断提高和口径的不断增大,导致遥感器的重量越来越重,使得载体无法承受。针对此问题,提出了对薄反射镜进行主动支撑的方式,以解决口径大、重量重的问题。利用有限元分析和数学理论相结合的方法在对反射镜施加垂直镜面1g加速度(g=9.80665m/s2为重力加速度)和10℃的温升载荷情况下,对薄反射镜的位移驱动器数量及分布是否合理进行了分析计算,得出了反射镜变形最小时的各促动器的位移量,然后把位移量输入到有限元中相应的节点,计算出了校正后反射镜的面形指标能够达到光学成像要求。具体对Φ500mm、厚3mm的反射镜进行了分析,初步计算的3点和9点支撑的变形值分别为26μm和2.4μm,不能满足系统的成像要求。当运用数学方法计算支撑促动器的间距为72mm时,得出支撑点数为107个,由此再进行有限元分析,得出薄反射镜的面形值,PV值和RMS值分别为119nm和31nm,满足系统的成像要求。分析结果表明,利用数学理论与有限元仿真分析相结合的方法,在薄反射镜变形控制中是可行性的,并为主动光学实验提供了数值依据。