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题名:
大行程变形镜结构设计与分析
作者: 杜荣清
学位类别: 硕士
答辩日期: 2011-05
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 张小军
关键词: 自适应光学 ; 变形镜 ; 大行程 ; 有限元分析 ; 参数优化
学位专业: 物理电子学
中文摘要: 变形镜是自适应光学系统中的关键器件,用于校正系统自身或外部各种因素
对光束造成的静态及动态的波前误差。变形镜的行程是其主要性能指标之一,提
高变形镜行程能增强自适应光学系统对波前误差的校正能力,因此,研究大行程
变形镜技术是变形镜研制中的一个重要课题。
提高变形镜的行程,受到驱动器行程、变形镜镜面应力及交连值的限制,本
文针对这些问题开展了以下工作:
首先利用弹性力学的基本理论对变形镜的结构以及镜面最大应力等进行了分
析,并找出了大行程变形镜实现的基本制约因素,在此基础上,结合中科院光电
技术研究所研制变形镜的工艺水平和技术优势,提出了实现大行程变形镜的设计
思路和方法。
其次,利用有限元分析软件ALGOR 对大行程变形镜的结构参数进行了分析,
得出了镜面刚度、驱动器刚度对变形镜的主要性能指标如交连值及镜面最大应力
的影响。同时,根据某自适应光学系统对驱动器间距的要求,利用分析结果对大
行程变形镜的结构参数进行了匹配与优化,并分析了优化后大行程变形镜的主要
性能指标及Zernike 拟合能力。
最后,通过实验验证理论分析结果,结果表明:有限元分析的大行程变形镜
主要结构参数对其性能指标的影响是正确的,所设计的变形镜的结构可满足大行
程的要求,是可行的。
综合考虑变形镜的镜面参数和驱动器的参数,对变形镜的多个结构参数进行
匹配与优化,可实现在现有工艺与技术的基础上,提高变形镜行程的目的。本文
为大行程变形镜的研制和实际应用积累了技术基础。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/562
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杜荣清. 大行程变形镜结构设计与分析[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011.
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