大口径反射镜重力卸载设计

为满足人类对相机更高性能的要求,空间反射镜的口径也逐渐增大。大口径反射镜由于其刚度低,在重力环境下,不同支撑方法对反射镜面形影响较大,如何在光学加工与检测过程中保证反射镜的支撑方式具有较高的面形精度是一个难题。本文针对Φ1.4 m大口径轻质反射镜重力卸载方案,对比分析了光轴水平状态下吊带卸载、背部离散多点支撑及光轴竖直状态下背部多点离散支撑各方案的可行性,最终选取了光轴竖直状态下多点离散支撑卸载方案。有限元分析表明,反射镜卸载面形精度RMS值变化量为1.53 nm,应用此种方法支撑的反射镜最终加工面形精度RMS变化量为0.012λ。本文所设计的重力卸载方案有限元仿真及试验结果均达到设计要求,为此类大口径轻质反射镜的重力卸载提供技术基础。