激光与红外

作者：赵宝

单位：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 材料科学与光电技术学院,北京 100049；

关键词：SiC主镜;轻量化;有限元仿真;优化设计;光学分析

基金：吉林省优秀青年人才基金项目(No.20190103015JH)资助。

为了得到满足工程要求的轻量化主镜,本文以某光学测量系统的大口径SiC主镜为优化目标,首先确定了主镜的支撑结构,随后对主镜的结构尺寸进行了优化,通过对主镜加强筋进行分组优化了其厚度,同时对主镜的前后面板厚度以及总厚度进行了优化。随后对主镜的结构进行了优化,提出了三角形孔与扇形孔组合使用的结构形式,主镜的面形有了较大提升。最终主镜与初始主镜相比质量减轻了167 kg,径厚比由114提高到128,且静、动态特性均满足使用要求。随后分析了主镜存在轴向温差以及径向温差时对光学系统的影响,使用光学系统的调制传递函数作为评价标准,确定了主镜轴向与径向温差应控制的范围。最后使用四维干涉仪对主镜的面形精度进行了检测,验证了有限元分析的正确性。

来源：2025年第6期

《激光与红外》期刊编辑部

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