滤光片阵列型多光谱相机中阵列的设计与形变影响分析

为了限制多光谱相机中滤光片与探测器靶面之间存在的光谱混叠区域的大小,提高像元利用率,详细设计了滤光片阵列.不同于在轨运行时的状态,实际地面实验测试时滤光片阵列承受较大的内外压差,面型发生变化,可能对多光谱相机成像质量造成不良影响.根据有限元分析方法详细分析了滤光片阵列在这种情况下的变形,利用Zernike多项式拟合形变面型附加于Zemax中原滤光片阵列面型上,考察多光谱相机光学系统调制传递函数的变化.结果表明:在内外压差的作用下,系统调制传递函数未出现明显变化,可以忽略滤光片阵列表面变形对多光谱相机光学系统成像质量的影响.

深空太阳天文台磁场望远镜主反射镜热分析

基于空间太阳望远镜已有的光机热集成研究,结合其运载轨道修改、观测视场扩大等因素的调整,获取了深空太阳天文台磁场望远镜主反射镜温度分布的定量结果.采用光机热集成分析法,结合主反射镜前期的支承方案,获取了主反射镜在装夹状态下的热变形定量描述.采用抛物面多项式和Zernike多项式拟合,获取了主反射镜表面热变均方差值大于λ/40(λ=533nm)的热控准确度,无法确保系统获取0.1″的高分辨率成像目标,验证了预研阶段热控方案的局限性.提出修改主反射镜正三角的机框式支撑为六点支撑的建议,为深空太阳天文台磁场望远镜热控准确度的提高、热控方案的优化提供技术参考.

TDA5005全站仪用于11m天线测量

对高精度全站仪用于大中型天线安装测量进行了有益的尝试。坐标测量采用TDA5005全站仪配合测距反射片,导出了测距入射角计算公式,提出了一种反射片加常数测定方法。在数据处理方面,讨论了标志厚度对面型的影响。计算发现,对于圆抛物面天线而言,曲面自由拟合法与CAD面型拟合法是相当的。天线机械调整效果得到了电测结果的验证。

超光谱成像仪光谱温度漂移计算分析

为了为超光谱成像仪光谱温度漂移修正提供依据和指导其光机结构设计,介绍了光谱成像的基本原理,研究了温度变化对超光谱成像仪光机结构尺寸稳定性的影响,通过面型拟合,将MSC Nastran的分析结果代入Zemax光学设计软件,计算了光谱漂移量。在+30℃均匀温升载荷下,光谱在x方向漂移量为—31μm,小于2 pixel(CCD像元为18μm),y方向漂移量为—29μm,小于2 pixel。计算结果表明各波长光线光谱为整体漂移,光谱温度漂移对光谱分辨力和线色散率无影响,光谱漂移随温度呈线性变化。

大口径激光发射窗口拼接方法研究

针对宽波段高能激光发射窗口口径大,单片ZnSe镜片无法满足使用要求等情况,提出了一种发射窗口的拼接方案。依据设备实际受力情况,对窗口的强度进行分析和计算,使窗口的设计更加合理可行。通过分析设备的工作环境确定窗口边界条件,并进一步利用有限元软件详细分析了激光发射窗口在力-热耦合作用下的镜面变形,用Zernike多项式对窗口内外表面的变形进行拟合,求出窗口在力-热耦合作用下面形变化的Zernike表达式。利用Matlab软件,从光束发散角变化量、衍射极限倍率β值和环围能量比RBQ值三个角度,来分析激光发射窗口在复杂工作环境下工作时对激光束的影响。结果表明,拼接窗口可以大大降低窗口的质量和成本,而且对激光束的影响较小,符合设备使用要求。