离轴抛物面反射镜模拟空间环境镜面变形分析

肖庆生; 许杰; 杨林华

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2011.02.006

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离轴抛物面反射镜模拟空间环境镜面变形分析

光学设计与制造 | 更新时间：2025-09-01

- 离轴抛物面反射镜模拟空间环境镜面变形分析
- Surface deformation analysis of off-axial paraboloidal mirror under space simulation conditions
- 光学技术 2011年37卷第2期页码：153-157
- 作者机构：
  
  1. 1:中国空间技术研究院
  2. 2:北京卫星环境工程研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2011.02.006
  中图分类号：
- 纸质出版：2011
- 稿件说明：
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肖庆生, 许杰, 杨林华. 离轴抛物面反射镜模拟空间环境镜面变形分析[J]. 光学技术, 2011,37(2):153-157.

Surface deformation analysis of off-axial paraboloidal mirror under space simulation conditions[J]. 2011, 37(2): 153-157.
肖庆生, 许杰, 杨林华. 离轴抛物面反射镜模拟空间环境镜面变形分析[J]. 光学技术, 2011,37(2):153-157. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2011.02.006.

Surface deformation analysis of off-axial paraboloidal mirror under space simulation conditions[J]. 2011, 37(2): 153-157. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2011.02.006.

摘要

在卫星红外多光谱扫描仪模拟空间环境辐射定标试验中

环境模拟器舱内的稳、瞬态温度场会给光学系统成像质量带来影响。以试验中的实测温度变化作为温度载荷

借助有限元软件

分析了定标系统中通光孔径为Φ400mm的离轴抛物面主镜的温度场分布和热弹性变形。选用在单位圆内正交的Zernike多项式为拟合基函数

通过坐标变换

将抛物镜表面坐标转换为完整抛物面坐标

而后从矛盾方程组入手

应用Householder变换

把系数矩阵正交三角化

求解拟合系数

完成波面拟合。拟合前后各离散点的PV值由1.59×10-5 m变为1.5626×10-5 m

RMS值由3.7159×10-6 m变为3.7144×10-6 m。将拟合结果导入ZEMAX软件中

导入前后

离轴抛物面反射镜波前像差PV值由0改变为0.018λ(λ=632.8nm)。应用该方法进行了镜面变形分析

结果表明

拟合精度高

并可以分析任意面形、形状的光学表面。

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