反射镜
- 用于空间快速指向机构的轻量化反射镜研究
向机构的轻量化反射镜研究万渊1,2熊恒1宋铁强1,2刘继桥1,2侯霞1,2,*（1中国科学院上海光学精密机械研究所 航天激光工程部，上海 201800） （2中国科学院大学，北京 100049）为了满足空间激光通信和激光雷达载荷中快速控制反射镜的使用需求，研制了一种轻量化SiC反射镜。首先，根据指向机构的使用工况和动力学响应要求，对反射镜结构的安装形式以及轻量化进行了优化设计；其次，通过有限元仿真分析，计算出反射镜的动态特性和安装使用中的面形变化，模拟出镀
航天返回与遥感 2023年1期2023-03-20
- 梯度温度场下热不敏系统主反射镜性能的研究
生影响，其中主反射镜面型精度的改变是引起光学参数变化的一个主要因素[2-3]。由于星敏感器大多安装于飞行器的外部，直接暴露于外部环境中，星敏感器处于复杂的温度条件下。星敏感器热不敏系统受到热辐射的影响，会在主反射镜上产生一个梯度温度场，从而导致镜面变形，引入离焦和轴外像差 [4-5]。随着国内对星敏系统精度要求的提升，实际使用中由温度引起的像质变化受到越来越多的重视，热不敏系统得到了快速发展。热不敏系统多采用反射式结构，对于反射镜在梯度温度场下变形的检测方
中国测试 2022年12期2023-01-12
- 高发电量固定式光伏支架
下方固定设置有反射镜支架，在反射镜支架上从前至后依次安装有前反射镜、平反射镜和后反射镜；所述平反射镜为平镜，所述前反射镜和后反射镜为折面镜；反射镜支架固定安装于支架立柱上，光伏组件支架通过光伏组件撑杆与反射镜支架相互固定连接。2.根据权利要求1所述的高发电量固定式光伏支架，其特征在于：所述光伏组件与平反射镜相互间隔地倾斜设置。3.根据权利要求1或2所述的高发电量固定式光伏支架，其特征在于：所述前反射镜和后反射镜是由至少两块相互倾斜布置的条状平镜构成的折面镜
新能源科技 2022年9期2022-11-20
- 基于增材制造技术空间反射镜结构拓扑优化设计方法研究与试验验证*
学相机设计中，反射镜作为光学相机的重要光学部件，它的位置精度和面形精度直接决定了空间光学相机成像质量的好坏。考虑到反射镜镜组的装调、测试均在地面重力环境下完成的，但其工作状态则处于空间微重力环境中，为有效保证反射镜位置精度的天地一致性，地面环境与空间环境的差异性对空间光学相机成像质量的影响就必须要考虑。要保证反射镜位置精度，就需要确保其在重力释放后的位移变量尽量最小，但随着反射镜口径的增大空间光学相机的发射成本也随之增加，综合考虑需将空间反射镜进行有效轻量
机电工程技术 2022年7期2022-08-26
- 基于增材制造的空间反射镜拓扑优化设计*
引 言空间光学反射镜属于航空航天领域的精密光学元件,有着批量小、性能高的特点。空间光学技术的发展,对空间光学反射镜提出了高效、快速研制的新要求。传统的反射镜研制方式存在技术流程复杂、周期长以及成本高等问题,且加工复杂的光机结构相对比较困难[1]。随着增材制造技术的快速发展,国内外相关研究者将反射镜拓扑优化与增材制造技术相结合,对其制造方法开展了大量的研究工作,为复杂光机结构的快速设计、快速制造创造了条件。PARK K S等人[2]较早地运用变密度法,对反射
机电工程 2022年7期2022-07-18
- 航空光电平台两轴快速反射镜结构设计
移的影响。快速反射镜是近几年来发展起来的用于高精度光束控制的光学装置。在光路系统中，增加快速反射镜装置，通过控制平面反射镜的位置，进而精确控制光束传播方向，可以实现补偿前向像移、光学稳像等功能［1］。快速反射镜具有响应速度快、指向精度和角度分辨力高等突出优点，广泛应用于航空光电载荷、激光武器和光通信等技术领域［2］。其设计首先要考虑动态特性及稳定精度，而应用在航空中其环境适应性也是非常重要的因素。平面反射镜是快速反射镜光学系统的核心元件，为达到探测器的高分
光学精密工程 2022年11期2022-06-30
- 基于VirtualLab Fusion的迈克尔逊干涉仪仿真教学与拓展
膜面)，一束经反射镜M1反射后穿过S到达探测器，另一束经反射镜M2反射后，再经S反射到达探测器，探测器处可观察到二者的干涉图样。(a)(b)图1 传统的迈克尔逊干涉仪及其简化形式其中经S和M1反射的光束穿过分光板S两次，而经S透射和M2反射的光束穿过分光板S一次，因此在此光路中应加入补偿板G以平衡光程。如将图1(a)中的分光板S以棱镜分束器替代，如图1(b)所示，则两路光束各穿过棱镜分束器两次，所经光程一致，可省略补偿板G。在VirtualLab Fusi
大学物理实验 2022年1期2022-06-02
- 变截面压弯椭球柱面反射镜优化设计
的接收角，需要反射镜在光线入射方向（即子午方向）具有一定的尺寸，所以反射镜通常为横向略窄而轴向较长的长条形[2]。但是镜子一旦加工成型后，其面形很难改变，只能满足特定参数要求的线站需求，灵活性不够[3]。因此需要通过压弯机构进行反射镜压弯，根据不同的使用需求，控制压弯力或者杆件位移来压弯不同的面形，从而得到各种面形的反射镜。不同光束线上压弯镜的形状、作用和尺寸都不一样，因此压弯机构也会有较大的差别。20 世纪 70 年代，基于传统望远镜等光学元件加工方式，
中国光学 2022年3期2022-05-28
- 航空遥感器平面反射镜系统装调方法
长），利用平面反射镜进行光路折转是一个不错的设计思路。对于实现光路折转的平面反射镜系统，如何保证镜头光轴经各个反射镜反射后仍与焦平面组件安装面垂直，成为一个亟待解决的问题。李大伟通过自准直平行光管观察十字丝调整遥感器主光轴与像面垂直，但未给出具体装调方法[4]。张继超等即通过加入两块平面反射镜折转光路，缩小遥感器体积及质量，文中反射光路设计与装调工作主要集中在像面标定上，未提及反射光路的具体装调方法[5]。王旻等给出了折转光管中两块平行平面反射镜的精密装调
中国光学 2022年3期2022-05-28
- ϕ440 mm车载离轴反射镜支撑结构设计与有限元分析*
领域得到应用，反射镜作为光学系统的重要组成部分也备受关注；反射镜的支撑结构决定了其面型精度，进而决定了光学系统的成像质量。由于反射镜的加工成本过高且面型精度要求极为严格，因此，分析支撑结构对反射镜面型的影响，通过有限元软件对支撑结构进行仿真分析并不断优化是设计反射镜支撑结构的主要手段。国内外学者针对反射镜的不同使用环境，对其支撑结构做了大量的研究。王克军[1-2]针对空间遥感反射镜的使用环境和性能要求，利用经验设计和拓扑优化相结合的设计方法，设计了一种背部
机电工程技术 2022年4期2022-05-12
- 低温反射镜组件结构设计与支撑特性分析
欣，张星祥低温反射镜组件结构设计与支撑特性分析沈 凯1,2，何 欣1，张星祥1（1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033；2. 中国科学院大学，北京 100049）红外光机系统在低温环境工作能够抑制背景噪声提高探测灵敏度，也提高了反射镜组件结构设计难度。低温反射镜支撑结构设计主要问题是由反射镜与连接件热线胀系数不同导致的温度变化工况下的面形变化。对工作于240K的450mm反射镜组件进行结构设计，反射镜材料为SiC，连接件材料
红外技术 2021年12期2021-12-23
- 槽式均匀聚光系统设计及分析
R镜场中的平板反射镜之间会出现相互遮挡的情况，这在一定程度上会使反射镜的耗材产生浪费，研究得到初步解决这一问题的方法是增大反射镜之间的间距并提高太阳能接收装置的安装高度[6]，这就引起了LFR聚光太阳能利用系统太阳能光场利用率低，且系统的安装和后续维护困难等问题。紧凑式LFR太阳能聚光器可以在一定程度上解决上述问题[7]。在已有文献中LFR系统反射镜面的宽度距离通常为固定值，这样简单的光学系统中太阳能入射光线和反射光线均会造成阴影和遮挡，进而使系统的性能下
节能技术 2021年5期2021-11-22
- 激光辐照下反射镜热变形特性分析
130022）反射镜是光学系统中常见的光学元件[1]，当其受到强激光辐照时，镜体材料吸收一部分激光能量，使反射镜局部升温进而产生热变形[2]，导致激光经反射镜后其光束质量变差，因此，通过对反射镜在激光照射下镜面热变形特性研究，对增强其结构强度、改善激光系统等具有重要意义。反射镜主要由反射膜层和基底材料两部分组成，镜面热变形程度由膜层的反射率、基底材料的物理参数、镜体的结构参数、装配方式、散热方式以及激光辐照参数等因素共同决定，在众多的热变形影响因素中选取适
长春理工大学学报（自然科学版） 2021年2期2021-04-29
- 以二维光学点阵形变为基础面形测量分析
精密测量领域，反射镜的面形占有重要地位，其光学点阵是通过光场光源的大小以及多变性得到的，因此，会将两者相互结合，得出一种测量方法，二维光学点阵形变快速面形测量，这种测量方法与传统的测量方法相比，具有一定的优势。將空间三维与光学相结合，建立起一个全新的数据化模型，而点阵质心的面形重构算法是包含了二维光学点阵变量以及三维反射镜面形两种数据模型的一种全新的算法。基于此，本文以点阵质心的面形重构算法测量方法以及测量进行实验分析。关键词：光学点阵;面形;测量分析;反
科技信息·学术版 2021年8期2021-01-10
- 大口径反射镜重力卸载设计
分辨率的提高，反射镜的口径也逐渐增大，而大口径反射镜技术作为空间遥感器设计中关键技术之一，对于遥感器的研制成败具有重大意义。大口径反射镜在重力场的作用下，面形精度已无法完全满足天地一致性的要求，即大口径反射镜在地面重力环境下加工达到一定的面形精度，入轨后因重力释放，反射镜面形精度会发生一定的变化，如何预知且控制这种重力释放造成的误差，使大口径反射镜天地不一致性在可接受的范围内变化，对于大口径空间遥感器的研制具有重要意义[1]。本课题针对反射镜口径为Φ1.4
环境技术 2020年1期2020-03-06
- 光学组件反射镜开裂原因分析
部分，抛物柱面反射镜(简称反射镜)则是光学组件的重要组成部分[1]。DG-4光学结构胶(简称DG-4)因具有优良的光学性能、黏接性能和耐老化性能，得到了广泛的应用[2]。光学组件中的探测器为环氧树脂胶封装成型，通过DG-4黏接在反射镜的光学玻璃上。编号为1701批次的光学组件装配完成后，经高低温(-50～70 ℃)冲击试验10次后多台反射镜出现裂纹。经统计，该批光学组件4个子批的故障率分别为21.1%，17.8%，23.4%，18.5%，平均故障率为20.
理化检验(物理分册) 2020年2期2020-03-04
- 交会对接光学成像敏感器反射镜组件微应力装配技术*
S所用的是金属反射镜，作用是折转目标光源进入相机视场成像.和玻璃等非金属相比，金属具有低成本、易加工、体积小且可以直接安装等优点[2-3].反射镜组件的性能，决定目标光点的成像质量、决定反射光源的光学特性，决定CRDS光轴指向，是CRDS的关键组件.如果反射镜面形不佳，将导致成像光点形变，无法准确提取质心，严重影响测量精度；反射镜面形不佳，将导致镜面发生衍射效应，不必要的杂光进入相机视场，影响CRDS正常工作.在反射镜组件的装配和组件装到CRDS整机的过程
空间控制技术与应用 2019年6期2020-01-09
- 基于有限元分析的小口径离轴抛物面反射镜支撑结构设计
]。离轴抛物面反射镜组件是辐射计最重要的组件之一，其组件所处环境较为苛刻。为了在复杂的环境条件下保证反射镜的成像质量，需要对其支撑结构进行合理的设计，确保在装配、检验及各种地面试验中，光学元件能够保持一定的面形精度和位置精度[2]。对面形精度影响最大的是反射镜自身支撑方式的选择，支撑方式直接影响到反射镜组件整体的动态刚度和结构稳定性。反射镜支撑结构的作用首先是对反射镜自身进行稳定可靠的定位，然后是减小反射镜自身重力产生的面形变化，进而减小在严苛的力热耦合作
应用光学 2019年6期2019-12-13
- 浅谈材料的正确应用对车灯反射镜的设计生产 以及成本的影响
中的核心部件—反射镜作为分析目标，阐述材料的应用的对反射镜设计生产以及成本的影响。关键词：车灯;反射镜;设计生产1 反射镜工作环境温度对材料应用的可行性分析温度是影响是车灯零部件的首要因素，温度的高低，除了灯源开启时的辐射，还有就是灯体外部的环境温度，例如车灯周边的系统工作时辐射的温度，太阳辐射的温度，都会影响车灯内部零件工作的状态。现在大部分车灯中的光源是灯泡和LED颗粒，不同的光源，在工作时会产生不同的热量。例如灯泡光源开始工作时，会散发出大量的热，这
时代汽车 2019年13期2019-10-21
- 垂直装调用大口径自准直反射镜系统研究
用大口径自准直反射镜系统研究陈宗1范龙飞1,2李斌1,3陆玉婷1王昀1李凌1陈佳夷1,2王向东1（1 北京空间机电研究所，北京 100094）（2 先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京 100094）（3 中国航天系统科学与工程研究院，北京 100090）大口径、长焦距光学遥感器垂直装调过程中需要采用反射镜自准直方法测试光学系统的波前像差。文章研究了一种自准直反射镜系统，该光学系统中反射镜具备多维调整功能，利用自准直方法，可用于大口径相机的垂直装调。该自
航天返回与遥感 2019年4期2019-10-12
- 基于正交实验的主反射镜轻量化设计
目标，需要对主反射镜进行轻量化设计。目前针对主反射镜轻量化的设计大都基于经验设计或者拓扑优化法设计，这些方法都具有较大局限性，经验设计无法对轻量化主反射镜的性能进行量化，而拓扑优化设计虽然能对主反射镜结构参数进行优化，却不能同时考虑主反射镜结构尺寸的多个参数对主反射镜面型及重量的影响，无法对主反射镜结构进行全局优化。例如：杨佳文采用各参数灵敏性分析的方法对主镜进行优化［3］；于跃利用参数化迭代法设计法对反射镜结构进行优化［4］；包奇红在对一直径610mm的
长春理工大学学报（自然科学版） 2019年3期2019-07-15
- 中小型球面反射镜柔性支撑优化设计
学终端中无论是反射镜还是透镜的口径均会相应的增大。球面反射镜作为成像系统中的重要部分，其支撑设计尤为重要［4］。对于小型反射镜，一般采用刚性支撑；对于中大型反射镜一般采用半运动学或运动学柔性支撑；对于中小型反射镜选择方式比较多，根据光学要求可以采用刚性支撑、边缘柔性环支撑［5］和柔性半运动学支撑。范磊等［3］采用底部6点Whiffletree结构和中心芯轴方式实现了φ710mm主镜的运动学支撑，刘昌华等［6］采用背部柔性环粘接，介绍了小孔径平面反射镜的支撑
长春理工大学学报（自然科学版） 2019年3期2019-07-15
- 车灯反射镜的逆向设计与质量检验
格的质量标准。反射镜是影响车灯配光性能的核心组件，因此具有较高的设计要求。逆向设计技术是消化吸收先进技术并缩短产品开发周期的重要手段，将其应用于车灯反射镜的设计开发中能降低设计难度并缩短开发周期。文章结合反射镜的结构特点分析了逆向设计的思路，并从过点精度、拔模、壁厚和装配干涉四个方面对设计数据进行质量检验，确保最终的反射镜产品能够满足设计要求和使用需求。文章介绍的反射镜产品逆向设计和质量检验技术，对其他产品的逆向设计和开发具有很好的参考价值。关键词：逆向设
科技创新与应用 2019年15期2019-06-28
- ULE®叠层反射镜二维等效建模方法研究
ULE®叠层反射镜二维等效建模方法研究丁锴铖1,2连华东1（1 北京空间机电研究所，北京 100094） （2 先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京 100094）ULE®叠层反射镜是实现大口径、低面密度、高刚度空间反射镜的有效途径。为提高ULE®叠层反射镜设计效率，文章基于蜂窝夹芯结构均质板等效理论，推导了叠层反射镜二维等效模型建模方法，利用有限元法计算二维等效模型自由模态频率，对比详细模型计算结果，验证等效模型计算精度，并结合设计实例验证该二维等效
航天返回与遥感 2019年2期2019-05-17
- 基于光栅位移测量的反射镜设计
测中， 光栅与反射镜平行度对检测结果影响较大， 是实验中重点关注的光学参数. 浙江大学2015年搭建了光栅测位移实验平台[5]， 通过手动调节光栅和反射镜使其相互平行， 实现了高分辨率位移检测； 2016年该实验室设计了光栅微加速度计[6]， 重点分析横向加速度冲击对平行度的影响， 采用四边对称的蟹形回折梁约束其左右偏转， 后续的研究报告中都是采用这种设计方法[7,8]， 然而由于器件在封装或者装配过程中， 会引入另外的不平行干扰， 目前还没有对自调节反射
测试技术学报 2019年3期2019-04-15
- 真空镀膜技术在工业上的应用及发展
词：真空镀膜；反射镜；工程塑料1. 引言随着当今科学技术地飞跃发展，真空镀膜技术在光学、原子能、电子及空间技术等大多数工业和科学领域中获得了广泛的应用。真空镀膜技术是一项综合、广范的先进应用技术，是许多的前沿科学技术发展的基础技术之一，与此同时也成为了当前许多高新技术进行发展所必需的手段。目前这一技术之所以得到了快速发展，不光因为它是单一的真空技术，而是以真空技术做为基础，经过物理或化学相关的方法，为科研和生产工业提供了科学的镀膜新工艺。真空镀膜技术替代了
科学与技术 2019年12期2019-03-29
- 四点球头反射镜支撑设计与分析
庆林四点球头反射镜支撑设计与分析张楠1,2庞寿成1常君磊1张凤芹1李庆林1（1 北京空间机电研究所，北京 100094）（2 先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京 100094）反射镜的支撑一直都是空间遥感相机的关键技术之一。为了能够获得较高的反射镜面形精度，文章针对离轴三反空间遥感相机，提出了一种四点球头反射镜的支撑方式。首先，在反射镜结构设计的基础上，介绍了四点球头反射镜支撑方式的原理以及支撑结构的组成；之后，对整个反射镜支撑结构中最重要的球头和支
航天返回与遥感 2018年6期2019-01-07
- 组合口径反射镜曲率半径误差分析
94）组合口径反射镜曲率半径误差分析姜彦辉 陈晓丽 武永见 李岩（北京空间机电研究所，北京 100094）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
航天返回与遥感 2017年3期2017-08-01
- 可见光级铝合金反射镜一体化设计与分析
可见光级铝合金反射镜一体化设计与分析谭双龙，王灵杰，张新，张继真，谢晓麟（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室，长春 130033）高精度的反射镜对于航空航天载荷具有重要的意义。随着单点金刚石车削加工技术（SPDT）和抛光技术的发展，铝合金反射镜以快速低成本制造等优点用于可见光级的应用中。为了降低系统装调的自由度，设计了一种一体化的反射镜结构，并针对126mm口径主三反射镜进行有限元建模仿真，通过对反射镜自重分析
长春理工大学学报（自然科学版） 2017年3期2017-07-25
- 应用于振动扫描的碳化硅反射镜设计与分析
动扫描的碳化硅反射镜设计与分析张 朝，赵 强，唐 晗，张卫锋，陶 亮，赵劲松（昆明物理研究所，云南 昆明 650223）针对光电系统中常用的振动扫描反射镜进行了结构设计技术研究。采用碳化硅材料，设计了反射镜的支撑方式，确定了反射镜轻量化孔的形式。使用ANSYS软件对反射镜分别进行了静态和动态面型变化仿真分析，并利用最小二乘法对变形后的反射镜面进行了平面拟合，分析了变形误差。对常用的几种反射膜进行了对比分析。最后对实际使用的反射镜进行了面形检测，实际成像质量
红外技术 2017年4期2017-03-22
- 三种支撑方式下反射镜镜面静力分析
三种支撑方式下反射镜镜面静力分析李 睿，郭钰琳(西安工业大学 光电工程学院,西安 710021)为了分析不同的反射镜支撑结构对反射镜面型精度的影响，利用有限元法分析计算环形支撑、三点支撑及钢带支撑三种支撑结构下的反射镜镜面的应力与位移变化量.根据不同的支撑方式，反射镜受力的不同进行边界条件设定，环形支撑，对整个圆加以约束，三点支撑，圆选择三点加以约束，钢带支撑边界条件选择下端圆弧固定加以约束.研究结果表明：环形支撑得到反射镜的最大应力为0.004 4 MP
西安工业大学学报 2016年10期2016-12-21
- 长条形空间反射镜无热化胶层的优化设计
)长条形空间反射镜无热化胶层的优化设计李梦庆1,2，张 雷1*，邢利娜1，李宗轩1(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033；2.中国科学院大学，北京 100049)为了实现尺寸为1 200 mm×484 mm的大长宽比长条形空间反射镜的无热装配，减小反射镜面形精度受热应力的影响，本文对环氧胶(GHJ-01(Z))胶层厚度对反射镜面形的影响及胶层在静、动力学载荷下的应力进行了研究。首先，介绍了现有的几种基于胡克定律推导的无热
中国光学 2016年6期2016-12-12
- 空间遥感器反射镜组件的设计与有限元分析
3）空间遥感器反射镜组件的设计与有限元分析孙宝龙，董吉洪，薛闯，张缓缓，孙丽军，张立浩（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130033）针对某空间遥感器反射镜的设计指标要求，分析并优化了反射镜的支撑形式和结构参数，得到了质量为23.7kg，轻量化率达到76.2%的反射镜结构。在反射镜基本构型确定的基础上，设计了镜体的支撑结构，通过合理设计柔性卸载结构满足了反射镜结构系统的动静态刚度和热尺寸稳定性要求。采用有限元软件ABAQUS对反射镜组件进行了精
长春理工大学学报（自然科学版） 2016年4期2016-11-02
- 空间反射镜组件的环境适应性设计
曲利新空间反射镜组件的环境适应性设计曲利新( 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033 )为了保证空间反射镜具备优良的力学和热性能，在反射镜结构设计阶段对其进行结构尺寸稳定性分析至关重要。设计了某1 200 mm×450 mm口径长条形空间反射镜的轻量化结构，采用SiC材料制作反射镜镜坯，反射镜背部开三角形轻量化孔，提出一种背部3点柔性支撑方案，并设计了反射镜的支撑结构。通过对反射镜及其支撑结构在重力载荷和温度载荷工况下的变形分析，拟合
光电工程 2016年5期2016-10-10
- 基于表观拉压模量与剪切模量差异的空间反射镜支撑
模量差异的空间反射镜支撑罗世魁 曹东晶 兰丽艳 唐璐 史姣红 高超 宗肖颖 张建国（北京空间机电研究所，北京 100094）随着航天遥感技术的发展，航天相机分辨率越来越高，空间反射镜的口径也越来越大。基于“钛合金+微晶玻璃”材料体系的托框支撑空间反射镜组件结构，当反射镜口径增大到超过500mm时，由于钛合金与微晶玻璃的线膨胀系数差异较大，温度变化时，由于膨胀变形不匹配所导致的反射镜面形恶化变得不可忽视。在反射镜组件中，钛合金镜框与微晶玻璃反射镜之间的连接是
航天返回与遥感 2016年1期2016-02-21
- 空间相机大型长条形反射镜支撑结构设计
相机大型长条形反射镜支撑结构设计李旭孙世君汤天瑾（北京空间机电研究所，北京 100094）针对某空间相机1m口径主反射镜的设计要求，以反射镜组件材料、径厚比、轻量化形式、支撑点数量等为设计变量，以施加1n重力载荷以及2℃温升时反射镜面形变化均方根误差为目标函数，提出了一种三段可装配式柔性支撑结构。与常用的球铰支撑和Bipod支撑相比，文章中的支撑结构没有相对运动、机械摩擦和间隙，可以使反射镜基频更高。当受到载荷作用时，背板会产生变形，支撑结构中的柔性环节能
航天返回与遥感 2016年3期2016-02-15
- 铝合金反射镜的发展与应用
傅雨田铝合金反射镜的发展与应用张东阁1,2，傅雨田1,2（1. 中国科学院红外成像与探测技术重点实验室，上海 200083；2. 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083）综述了国内外铝合金反射镜的发展现状，最新应用和技术参数。首先从铝合金反射镜的设计、加工、安装结构和应用4个方面展开论述，然后总结了铝合金反射镜的共同特点和共性技术。最后对铝合金反射镜的应用前景提出了展望。铝合金反射镜；反射光学系统；抛光；单点金刚石切削；铝合金轻量化0 引言人们
红外技术 2015年10期2015-04-02
- 大口径反射镜组件发射段环境的防振设计
94）0 引言反射镜组件是反射式空间遥感器的核心组成部分，其安全性及位置精度直接影响着光机系统的成像品质，是遥感器设计的重点之一[1-2]。空间遥感器的振动环境包括发射段的大量级振动及在轨段的微振动，影响反射镜安全及位置精度的力学环境主要存在于发射段，因此在大口径反射镜组件设计中，需要结合发射段的力学条件进行结构设计及随机振动仿真验证。为了使遥感器发射时避开卫星共振频率，以减小反射镜的振动响应，传统上采用高刚度设计[3]，如中小口径系统（通光口径小于500
航天返回与遥感 2015年3期2015-03-12
- 波束波导传输系统结构设计及位置检测
波束传输路径上反射镜面的精度对波束波导系统的性能影响很大，而反射镜面的精度又包括反射镜面自身的精度和反射镜面的定位精度。为了满足波束波导的传输精度，首先要保证反射镜面自身有足够高精度；其次，还要保证反射镜面位置准确。一般反射镜面都是通过机密数控机床一体加工成型，而反射镜面的定位精度则是通过调整复杂的调整机构来实现的。在调整反射镜面位置时，要借助一套完整的检测设备，在此，介绍一种基于光学原理的检测方法。笔者以某车载7.3m波束波导天线为例，对波束传输系统的结
河北省科学院学报 2014年1期2014-07-09
- 一种空间遥感器反射镜柔性支撑结构
一种空间遥感器反射镜柔性支撑结构张 军（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033）设计了刚度高、热适应强的反射镜柔性支撑结构。通过有限元模型分析，该支撑结构中的反射镜在±10℃的环境温度变化下，其反射镜面形精度RMS值达到1／50λ（λ＝632.8nm）。反射镜；柔性支撑；成像质量0 引 言1 反射镜支撑结构设计1.1 反射镜支撑结构按照反射镜的支撑位置，可以分为中心支撑、周边环形支撑、侧面支撑、背部多点支撑等形式，如图1所示。图1
长春工业大学学报 2014年1期2014-06-07
- 快中子照相CCD成像系统反射镜组件设计
统中，需要采用反射镜对快中子射线进行90°偏转，以避免快中子射线直接穿透CCD相机，对CCD相机造成损坏。而反射镜的面形和位置精度将直接影响光学系统的成像质量，所以设计合理的反射镜组件尤为重要［2］。根据快中子波长在400～560nm之间的指标要求，对反射镜组件材料的选取和支撑方案的确定进行了详细的设计。利用有限元分析技术研究反射镜组件在力学工况和热环境工况下反射镜的面形、位置精度及反射镜组件的动态刚度，使反射镜组件结构设计合理，最终满足成像的要求。1 反
长春工业大学学报 2014年3期2014-03-26
- 夹层式太阳能热发电反射镜的优势与发展前景
标。由此可见，反射镜作为太阳能热发电聚光器的核心部件，拥有广阔的市场前景。关于太阳能热发电用反射镜，国外以4 mm弯钢镀镜为主，该产品的制备技术和装备被德国Schott、德国Flagbeg、以色列Solel和意大利Achimide等少数几家外国公司垄断，引进费用高昂[3-5]。反射镜是太阳能热发电聚光器的核心部件，夹层式反射镜作为一种新型CSP聚光反射镜，既满足高反射率、高聚焦比的要求，又具备强度高、形变小、抗风载荷能力强、使用寿命长等一系列优点。中国建筑
太阳能 2014年8期2014-01-01
- 大长细比反射镜侧面支撑结构设计与分析
率方向的应用，反射镜由圆形发展到长条形进而到大长细比形，反射镜的长宽比和口径越来越大，使得大长细比反射镜的支撑结构设计成为相机研制的关键技术之一，这也是近几年国内外研究的热点。国外长细比反射镜的典型代表如法国3S相机三镜[2]，尺寸为474mm×190mm，采用了背部3点支撑；美国QuickBird相机三镜[3]，尺寸为668mm×182mm，采用了侧边3点支撑。文献[4]研究了口径为450mm×150mm的反射镜，采用中心支撑，文献[5]研究了口径为80
航天返回与遥感 2013年4期2013-10-11
- 采用ALD方法制备TiO2/Al2O3布拉格反射镜并配合金属反射镜来增强背镀结构的反射效率*
l2O3布拉格反射镜并配合金属反射镜来增强背镀结构的反射效率*陈洪钧，郭 浩，张 雄*，崔一平(东南大学电子科学与工程学院先进光子学中心，南京210018)首次采用原子层沉积法制备TiO2/Al2O3布拉格反射镜并配合金属反射镜来制备了高反射率的背反射镜。制备的多层布拉格反射镜加Al镜和多层布拉格反射镜加Ag镜有很好的平整度和厚度的精确性，并且反射率高于96%。此外，TiO2/Al2O3布拉格反射镜和Al与蓝宝石衬底都有良好的粘合性，这样可以节省制备步骤并
电子器件 2013年4期2013-09-27
- 基于有限元分析的遥感器次镜支撑设计
词】空间相机；反射镜；有限元分析0.引言本文所研究的次镜孔径为Φ300mm，反射波段为可见光到近红外波段（）。光学成像对次镜提出的指标要求为：反射镜在自重和15℃均匀温变载荷工况下面形精度满足，（），倾角变化不大于6″。根据系统的指标要求，本文提出在次镜支撑中设置消热结构，并结合有限元灵敏度分析和优化设计方法，对次镜支撑结构进行了优化设计，并通过动力学和热光学试验验证了次镜组件设计的合理性。1.次镜支撑方式1.1支撑设计的基本原则支撑设计的基本要求是：一方
科学时代·上半月 2013年9期2013-09-16
- 碳化硅扫描反射镜支撑结构设计
感相机中，扫描反射镜可以使相机的光轴在垂轨方向上摆动，从而扩大相机的地面覆盖宽度，增强相机工作时的灵活性，同时还能够实现光路折转、前向像移补偿等功能。扫描反射镜的面形精度对相机的光学系统性能有很大的影响。目前，国外很多空间遥感器都设计了高精度的扫描反射镜，例如法国SPOT V相机及美国的静止成像傅里叶光谱仪［1］。大尺寸反射镜组件的设计主要包括反射镜自身的轻量化和反射镜支撑结构的设计。随着反射镜尺寸的增加，必须对其进行轻量化设计，以减小自重引起的变形。反射
中国光学 2012年2期2012-11-06
- 快反系统中平面反射镜的轻量化设计
引言快速控制反射镜(简称“快反”)是光学系统中校正光束传播方向和调整光路倾斜误差的关键性器件，对于光学元件因热变形等原因引起的光路偏移，可以起到一定的补偿作用，因此，被广泛应用于自适应光学、精密跟踪、目标指向和光束控制等领域［1-3］。由于快反系统的谐振频率和响应速度要求较高，系统中反射镜要尽可能的轻，因此，目前常见的快反镜口径都比较小(大多不超过Φ 200 mm)，然而，随着光学技术的迅速发展，快反系统的应用领域不断被拓宽，对大口径快反镜的需求也越来越
中国光学 2012年1期2012-11-06
- 近红外消偏振反射镜的设计与制备
rs表2 Ag反射镜主要光学特性It can be seen from Tab.2，the optimized multilayer structure can meet the requirments.The introducted suitable film thickness errors did not bring on serious decline，is still within the range of the requirements of
光学仪器 2012年6期2012-08-15
- 大口径反射镜及其支撑结构设计
引 言从保证反射镜组件刚度、强度和热尺寸稳定性角度出发，对大口径反射镜支撑结构进行了设计分析，提出了背部三点支撑方案，通过在支撑结构中设置柔性环节，从而解决了大口径反射镜在自重作用下的面形精度要求，在温度载荷作用下，反射镜组件的静、动态刚度及热尺寸稳定性分析，并在分析的基础上对支撑结构中的柔性环节结构参数进行修正，在保证支撑刚度的同时降低了重力、装配应力和面形精度对反射镜组件的影响。1 大口径主反射镜的设计与制造1.1 大口径主反射镜材料的选择大口径主反
长春工业大学学报 2012年2期2012-07-09
- 极紫外Mg/SiC双功能多层膜反射镜的设计
C双功能多层膜反射镜的设计陈 锐, 袁艳红, 赵 华(上海电机学院数理教学部,上海200240)根据极紫外成像器观测地球周围等离子层的要求,设计了极紫外Mg/SiC双功能多层膜反射镜,并分析了粗糙度、膜厚精度和光学常数变化对反射率的影响。结果表明:5°入射的双功能多层膜反射镜在30.4 nm和58.4 nm处的反射率分别大于41%、小于0.20%。极紫外线;双功能多层膜反射镜;遗传算法;反射率Abstract：An Mg/SiC dual function
上海电机学院学报 2010年4期2010-09-13
- 小型反射镜挠性支撑方案的研究
视场,需要扩大反射镜的通光孔径,如采用推扫的工作模式,小型长条反射镜是很好的选择。一方面它可以满足大市场的要求,另一方面可以实现重量较轻、体积较小的特点。光学反射镜成像表面的面形精度(PV值和RMS值)是影响空间光学遥感器光学系统成像质量的关键因素(对于成像光学系统要求反射镜面形精度PV≤63.2 nm,RMS≤12 nm)。在重力环境下反射镜容易受重力作用导致变形,而温度变化的环境下,镜面也会发生变形,这些变形会导致成像质量下降。如何使反射镜在力学环境工
长春工业大学学报 2010年5期2010-08-16
- 大口径双拱型SiC反射镜背部构型初步研究
)1 引言常见反射镜有平背型、弧背型和双拱型等结构外形。平背型反射镜刚度较高,但质量较大,如SOFIA(The Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)相机主镜,其口径为2 700mm,轻量化后质量390kg[1];弧背型反射镜去除了反射镜背部部分结构材料,质量较小,但是刚度低,自重变形较大,如赫歇尔(Herschel)相机主镜,口径3 500mm,质量210kg,主镜自重变形17μ m,通过补偿机
航天返回与遥感 2010年4期2010-06-11
- 大口径超轻型反射镜定位和支撑方案研究
光学系统来说,反射镜的价格与其直径的平方成正比,反射镜支撑结构和制造的价格与其直径的三次方成正比[1]。由此可见,大型光学反射镜在高分辨率空间光学遥感器中的地位十分重要,其面形精度直接决定了仪器的精度,其质量在一定程度上决定了整台仪器的质量和造价[2]。因此,可以说,直径2m的大口径反射镜已经成为影响遥感器性能、质量和研制成本的关键因素。如何降低反射镜的质量,保证其在轨的面形精度已经成为遥感器设计者关注的焦点。当反射镜尺寸较小时,反射镜通常是刚性的,但是,
航天返回与遥感 2010年3期2010-06-11