主动调节刚性支撑薄膜型反射镜面形调整机构的研究

空间光学的发展对光学系统的轻量化提出越来越高的要求 ,作为一种超轻量化的方法 ,介绍了主动调节刚性支撑薄膜型反射镜的概念 ,这种薄模型反射镜由美国率先提出 ,并制造出口径 5 0 0mm厚2mm的模型镜 ,反射镜的面形通过均匀分布的致动器的微量移动来调整 ,致动器的最小位移是 2 0nm。美国使用压电陶瓷做致动器 ,有利于实现系统的轻量化。在试验阶段 ,设计一套机械微动装置来代替压电陶瓷做致动器 ,它的微动原理是利用杠杆减速机构及球面上的不同点的矢高变化来得到所需要的微位移 ,这套机构具有结构简易 ,重量轻 ,易于加工制造的特点 ,同时具有较高的灵敏度。

Wolter Ⅰ型反射镜面形检测装置的改进

研制出基于长程轮廓测量仪原理的Wolter I型反射镜面形检测装置。为提高该装置测量精度,重点介绍在原有装置基础上所做的扫描光学系统结构和探测器件两方面的改进。利用五角棱镜的光学特性消除导轨运动误差;用位置敏感探测器替代CCD探测器,提高面形检测装置的理论测量分辨率。对改进后新面形检测装置进行定标和样品实测实验,并与原实验数据进行比较。结果表明:新面形检测装置倾斜度测量均方根误差为1.7μrad,轮廓高度测量误差峰谷(PV)值为56nm,测量精度明显提高。为下一步精细加工Wolter I型反射镜面形奠定了基础。

主动调节刚性支撑薄膜型反射镜制造

空间光学的发展对光学系统的轻量化提出越来越高的要求,解决光学系统轻量化这一问题将为整个航天发射计划节约大量资金。主动调节刚性支撑薄膜型反射镜是由美国率先提出并制造的口径530mm、厚2.1mm的薄膜型反射镜,反射镜的面形通过均匀分布的促动器的微量移动来调整,镜子的全部重量(包括促动器和支撑框架)为4.73kg。薄膜型反射镜的加工工艺及面形的调整是本文探讨的主要内容,实验表明,薄膜型反射镜面形最终的调整结果取决于薄膜镜基础面形的加工程度,而薄膜镜的制造不同于较厚镜面的加工,需要进行大量的工作进行摸索。