基于力矩促动器的镜面半主动光学支撑系统集成优化设计

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	基于力矩促动器的镜面半主动光学支撑系统集成优化设计
	张奔雷 ; 杨飞 ; 王富国 ; 卢保伟
	2022-09-15
发表期刊	中国光学(中英文)
卷号	15 期号:05 页码:1066-1078
摘要	基于半主动光学技术的半主动支撑，通过力矩促动器(Warping Harness, WH)弹簧叶片将校正力转换为校正力矩，对由重力、温度等误差源引入的镜面低阶像差进行校正。针对利用传统经验设计反射镜时存在的设计缺陷，提出一种反射镜支撑系统优化设计新方法，即结合结构尺寸优化和经验设计的镜面支撑系统综合设计优化方法，并建立一套基于WH的半主动镜面支撑系统。首先，按照经验公式设计了支撑系统初始结构；设计了一款L形镂空式WH弹簧叶片，并对其开展了非线性分析及疲劳分析，确定叶片厚度为2 mm、寿命为1.2×10~6次。然后，通过优化镜面支撑点位置、三角板柔节位置、支撑系统柔性件关键尺寸参数，将光轴竖直及水平状态下镜面RMS值由119 nm和106 nm分别降至13.3 nm和4.8 nm;1°C温差状态下镜面面形差由2.8 nm降至1.9 nm；一阶谐振频率由80 Hz提升至130 Hz。最后，采用提出的方法对半主动支撑系统的校正能力进行验证。结果表明：本套半主动支撑系统对镜面离焦、初级像散、初级慧差、初级球差的校正率最高可达99%，且校正后各像差幅值均小于1 nm；室温自重状态下对镜面面形RMS值校正率最高可达46.5%；温升10°C情况下的校正率为31.28%。
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/66241
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
作者单位	1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2.中国科学院大学
推荐引用方式 GB/T 7714	张奔雷,杨飞,王富国,等. 基于力矩促动器的镜面半主动光学支撑系统集成优化设计[J]. 中国光学(中英文),2022,15(05):1066-1078.
APA	张奔雷,杨飞,王富国,&卢保伟.(2022).基于力矩促动器的镜面半主动光学支撑系统集成优化设计.中国光学(中英文),15(05),1066-1078.
MLA	张奔雷,et al."基于力矩促动器的镜面半主动光学支撑系统集成优化设计".中国光学(中英文) 15.05(2022):1066-1078.

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