用于地基望遠鏡的高分辨率傾斜鏡關鍵技術研究.pdf

1、提高望遠鏡的分辨率有助于天文學家觀測到更遙遠的天體和更清晰的天體結構。利用傾斜鏡技術對光束tilt/tip和piston調整，使得地基望遠鏡在近紅外實現(xiàn)共相技術，克服大氣湍流、入瞳直徑等因素對望遠鏡分辨率性能的約束。傾斜鏡是光路中光束傳播方向的調整器，其性能對整個光路系統(tǒng)有著直接的影響。地基望遠鏡在近紅外實現(xiàn)共相要求傾斜鏡的角度分辨率要達到0.03"。傳統(tǒng)的傾斜鏡一般追求大的偏轉角范圍，鮮有追求高的角度分辨率。本論文以地基望遠鏡對傾斜鏡

2、高角度分辨率的性能需求為出發(fā)點，研究滿足未來望遠鏡應用需求的傾斜鏡。本論文的具體研究內容如下:
　　(1)分析地基望遠鏡在近紅外共相技術對傾斜鏡分辨率的需求，用于指導傾斜鏡的設計。分析傾斜鏡主要性能指標與組件之間的關系，用于傾斜鏡系統(tǒng)關鍵性能指標的設計指導。
　　(2)以傾斜鏡的高角度分辨率為出發(fā)點，提出了一種基于壓電堆棧式傾斜鏡方案。通過采用啞鈴型柔性鉸鏈和菱形位移縮小機構實現(xiàn)了傾斜鏡的高分辨率。對啞鈴型柔性鉸鏈和菱形位移

3、縮小機構建立理論和仿真分析模型，對結構參數(shù)進行優(yōu)化設計。設計傾斜鏡閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　(3)研究傾斜鏡系統(tǒng)性能參數(shù)的表征方法，搭建了基于電渦流傳感器的高分辨率傾斜鏡測試系統(tǒng)，對系統(tǒng)的分辨率、偏轉角范圍、響應時間、一階諧振頻率和鏡面面形等進行了表征。
　　(4)從機理上對壓電堆棧致動器的遲滯特性和蠕變特性進行分析，設計了基于多功能USB模塊的數(shù)字式PID控制器，用于提高壓電堆棧致動器的定位精度。
　　基于以上的研究內容，