拼接镜面主动光学电控系统的研究

介绍拼接镜面主动光学计算机控制的设计思想和研制的方法。计算机通过接口控制6套微位移促动器实现了同步工作；控制维持三块子镜的共焦和共面；采用6套电容式的微位置传感器来检测共面的位置，作为计算机闭环控制的反馈信号。位移促动器的控制分辨率为5nm左右。系统控制的位置误差rms值小于25nm。

两镜拼接主动光学子镜位姿调整方法研究

建立一个两镜系统用于模拟拼接镜面中各子镜面的相对位姿关系。提出采用相邻子镜边缘安装边缘传感器和设置倾斜传感器相结合的方法对子镜倾斜(tip/tilt)及轴向平移(Piston)3个自由度进行检测的位姿检测方法。采用理论控制矩阵和实测控制矩阵进行主动校正实验,实验结果表明:理论控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.4 nm,倾斜均方根误差不大于0.080″;实测控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.3 nm,倾斜均方根误差不大于0.076″。研究结果可为环型拼接主动光学子镜间相对位置自由度探测不足的问题提供参考解决途径。

光学天文望远镜用微位移驱动器机构研究综述

该文回顾光学天文望远镜拼接镜面主动光学技术中的微位移驱动器的应用,介绍了微位移驱动器的工作原理、机械结构以及性能要求。概述了微位移驱动器的基本组成机构,并结合目前应用于天文望远镜的具体实例,比较了其优缺点。最后针对未来极大口径天文望远镜中的应用要求,对微位移驱动器的发展趋势提出展望。

大型光学天文望远镜风载作用分析

风载对光学天文望远镜结构和镜面的作用将直接影响望远镜的面形精度和跟踪指向控制,从而降低望远镜的像质。特别是未来大型望远镜越来越多地采用主动光学技术,风载的作用将是影响主动光学子镜的主动控制及望远镜整体性能的重要因素。回顾了大型望远镜风载作用的分析方法和随机风载的性质,详细介绍了采用风速功率谱密度方法进行随机风载分析的过程和采用有限元方法分析建模的方法;建立了一个拼接镜面主动光学望远镜的完整计算模型,研究了子镜及望远镜整体在风载作用下的静态和动态响应,并分析了风载对镜面面形和望远镜的跟踪指向精度的影响。