组合口径反射镜曲率半径误差分析

研制大口径望远镜系统,通常采用组合口径反射镜来代替单体反射镜。组合口径反射镜的方案相比于传统方案减小了加工、运输等各方面的困难,同时它也会引入分块镜的曲率半径误差。为更好地了解组合口径反射镜曲率半径误差对光学性能的影响,文章以整体口径为6.6m、曲率半径为21.34m的由18块六边形分块镜拼接而成的反射镜为例,对组合口径反射镜曲率半径误差进行分析。首先建立组合口径反射镜模型,通过计算求得反射镜的波像差与斯特列尔比,最终确定反射镜曲率半径误差的合理变化范围。结果表明,曲率半径误差对不同位置分块镜的波像差影响不同,去除位置因素后,各分块镜对反射镜波像差的影响相同。文章所设计的反射镜,如果各分块镜之间的曲率半径误差应小于±0.14mm,则满足斯特列尔比大于0.8且最大波像差小于λ/4。文章对组合口径反射镜的设计、加工和装调等有参考价值。

基于透镜-反射镜组合的石英音叉增强型光声光谱系统

为了提高石英音叉增强型光声光谱(QEPAS)系统的探测灵敏度,本文提出了一种基于透镜-反射镜组合的离轴石英音叉增强光声光谱(LR-QEPAS)系统。该系统采用使激光束在共振管内往返四次的透镜-反射镜组合结构和谐波探测技术,在室温和一个大气压下对1392.58 nm处的水汽吸收线进行测量,优化了系统的调制深度,验证了离轴LR-QEPAS系统的性能随着激光在共振管内往返次数的增加而提高,并且在同样的实验条件下引入离轴QEPAS和双通QEPAS系统进行比较。最后利用Allan方差对系统的稳定性和探测灵敏度进行分析,得到了离轴LR-QEPAS系统在64 s积分时间内的最小检测极限为7.54×10^(-8),归一化噪声等效吸收(NNEA)系数为3.46×10^(-9) cm^(-1)·W·Hz^(-1/2)。实验结果表明,透镜-反射镜组合结构可以显著提高QEPAS系统的性能。

组合式反射镜光学系统性能分析

组合式反射镜因其高亮度、高均匀性,并可满足不同光源类型,在照明领域内将会有更广泛的应用。可用的组合方式大致有4种,主反射镜为抛物面,副镜球面、双曲面,主反射镜为椭圆面,副镜球面、双曲面。本文以主反射镜为抛物面为例,将主副反射镜面型最优设计,结合TracePro光学仿真软件,对照度、均匀度等光学性能进行分析对比,并结合实际加工难度、成本等综合分析,为实际反射镜选型提供参考。

新型探照灯反射镜设计与仿真分析

传统的探照灯内通常只采用单片抛物面反射镜对光线进行反射。为了提高光源使用率,根据卡塞格林系统原理,通过增加1片球面反射镜对光线进行二次收集,设计了一种组合式反射镜系统。介绍了该组合反射镜的光学原理,阐述了内部和外部两种组合方式的球面反射镜设计方法,并使用Solidworks、TracePro软件对组合反射镜进行了仿真模拟。结果表明,组合反射镜的光效比传统单片反射镜提高了15%以上。实际使用时,应根据参数需求,兼顾光效、加工难度、耐温性能、装卡方式等寻求球面反射镜的最优设计。