Design of the central support structure of a large aperture mirror with a wide working temperature
Year: 2024
Type: article
Abstract: 为提升低轨卫星与地面站间激光链路的通信质量，商业地面站内望远镜配备的大口径主镜需适应户外环境中恶劣的温度条件。针对某通光口径 \begin{document}$\Phi $\end{document} 500 mm的高精度主镜组件，提出一种使用室温硫化硅橡胶的中心支撑方案。镜体采用微晶材料，衬套和支撑筒均为钛合金材质。1 mm厚的胶层在卸载镜体自身重力的同时，可有效减小组件内部热应力。胶层的厚度和高度可通过仿真优化确定，特制的粘接工装可准确控制胶层形状和厚度，衬套上的通气孔促进了胶层的充分固化。仿真分析表明：主镜在40 °C温度均匀变化工况下的面形精度RMS值为4.199 nm；光轴竖直重力工况下的RMS值为13.748 nm；光轴水平重力工况下的RMS值为4.187 nm，镜体最大倾角和位移分别为4.722″和3.597 μm，组件基频达到53.45 Hz；实测主镜的面形精度为RMS 0.017λ (λ=632.8 nm)，经大范围高低温循环试验及真空镀膜后，主镜均可保持高精度面形。文中支撑结构可以显著提升高精度反射镜的温度适应能力，在地面大型光电设备中具有广阔的应用前景。
Source: Chinese Optics
Language: English
Subfield: Electrical and Electronic Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: hybrid
OpenAlex ID: W4401819974