300mm口径可见光粗跟踪成像镜头光机设计

"可见光粗跟踪成像镜头光机结构设计.pdf" 本文主要探讨了一种针对在研地基光学望远镜设备所设计的300毫米口径可见光粗跟踪成像镜头的光机结构。该设计针对传统的光学系统进行了创新，以减少重量并提高稳定性。在光学设计中，主镜采用了弯月形结构优化，有效减轻了41.2%的重量，降低了材料成本和安装难度，同时有助于提高系统的动态响应。 在结构设计方面，鉴于传统胶粘接固定方法的局限性，研究者提出了一种新型的弹性压紧主镜支撑结构。这种结构通过弹性元件对主镜进行稳定支撑，能够在不同倾角和温度变化下保持良好的面形精度。利用Patran有限元仿真软件，对主镜在各种工况下的变形进行了模拟分析，确保了在实际工作条件下的光学性能。 装调方案是设计过程中的关键环节。研究者使用Zygo干涉仪在室内对带支撑的主镜进行了面形精度检测，结果表明面形精度达到了0.04λ(RMS)，其中λ代表设计参考值，即0.633微米的可见光波长。系统在长焦端和短焦端的波像差均控制在0.132λ(RMS)，这意味着在整个焦距范围内，图像质量得到了良好保证。 为了验证系统性能，进行了多项实测试验。室内利用平行光管进行了星点检验和分辨率检验，以评估系统的空间分辨率能力。此外，还在外场条件下对北极星进行了成像试验，试验结果表明，系统的成像质量完全满足设备的使用需求。 这项工作不仅证明了主镜支撑结构和镜头光机结构设计的合理性，也为同类镜头的开发提供了可靠的设计依据和技术路径。文章强调了创新的结构设计对于提高光学系统的性能和稳定性的重要性，并且为未来地基光学望远镜设备的研制提供了宝贵的实践经验。 关键词：可见光镜头；成像；主镜支撑；光机结构 通过以上分析，这篇论文深入研究了可见光粗跟踪成像镜头的光机结构设计，涵盖了从结构优化到性能验证的全过程，对于理解和改进光学望远镜的设计具有重要的理论与实践意义。