(中國(guó)空間技術(shù)研究院 西安分院,西安 710000)
光學(xué)天線(xiàn)作為空間激光通信系統(tǒng)光束發(fā)射/接收的核心部件,其性能指標(biāo)將直接影響整個(gè)激光通信系統(tǒng)的光學(xué)性能[1-3]。目前,國(guó)內(nèi)外光學(xué)天線(xiàn)大多采用卡塞-格林兩鏡作為物鏡配合透射式目鏡組使用[4-6],可避免裝調(diào)過(guò)程中反復(fù)尋找基準(zhǔn),但次鏡遮攔造成能量損失、光學(xué)收發(fā)隔離度低、色像差、軸外像質(zhì)差等問(wèn)題。離軸三反式結(jié)構(gòu)[7]可有效消除軸外像差、色差,提高系統(tǒng)的光學(xué)收發(fā)隔離度,又能在較大視場(chǎng)范圍內(nèi)得到良好的成像質(zhì)量,但各反射鏡獨(dú)立加工,不可避免引入相對(duì)位置誤差。在光學(xué)裝調(diào)過(guò)程中,將主鏡固定到鏡筒上并以主鏡為基準(zhǔn),依次調(diào)節(jié)次鏡、三鏡的平移和傾斜,裝調(diào)自由度共12個(gè)。由于裝調(diào)基準(zhǔn)與光學(xué)加工基準(zhǔn)不同,基準(zhǔn)誤差的傳遞會(huì)造成裝調(diào)難度大,裝調(diào)周期長(zhǎng),因此降低離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)難度很有必要。
2010年,亞利桑那大學(xué)的Tuell,Michael T 等人[8]設(shè)計(jì)了三反式大口徑巡天望遠(yuǎn)鏡(LSST),并完成了反射鏡加工,主鏡和三鏡為一個(gè)基板上的2個(gè)同心非球面反射鏡,在加工過(guò)程中控制主三鏡光學(xué)軸的傾斜和同心參數(shù)以保證基準(zhǔn)精度,并采用二元光學(xué)計(jì)算機(jī)全息圖(CGH)完成了面形檢測(cè)。2015年,中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所高鐸瑞等人[9]設(shè)計(jì)了一種易于加工、裝調(diào)的離軸三反光學(xué)系統(tǒng),將主三鏡改進(jìn)為一塊非球面反射鏡,焦距為1 000 mm,F(xiàn)數(shù)為10,2°×0.4°視場(chǎng)內(nèi)像質(zhì)良好,降低了光學(xué)加工的復(fù)雜度,減少了裝調(diào)難度。……