拼接主鏡共相校正裝置設計與測試

鮮文挺，樊新龍，周子夜，馮忠毅，李 楊，陳 莫，王勝千，鮮 浩

（1.中國科學院 自適應光學重點實驗室，四川 成都 610209；2.中國科學院 光電技術研究所，四川 成都 610209；3.中國科學院大學，北京 100049）

引言

望遠鏡作為天文學研究的重要工具，在天文學研究熱點問題的驅動下，向著更強集光能力、更高分辨力、更全波段等方向發展。建設更大口徑望遠鏡，一直是天文學家的目標[1]。但是，望遠鏡主鏡口徑的增加將極大地提高其技術難度及制造成本。

針對上述問題，科學家們提出拼接主鏡方案：拼接主鏡由數個子鏡面拼接而成，通過獨立的子鏡面支撐系統及共相校正系統（即子鏡面共相校正裝置），修正溫度與重力等因素對鏡面空間位置的影響，實現子鏡面共焦共相[2-5]。

多年來，國內外研究機構圍繞拼接主鏡開展了大量研究，推動大口徑望遠鏡技術發展。KECKI是全球首臺拼接鏡面望遠鏡，每塊子鏡均采用軸向支撐和徑向支撐結合的方式，其軸向支撐系統采用3個位移驅動器與whiffletree 結構相連，調整子鏡的平移和傾斜，實現主鏡的共焦共相[6-7]；Nijenhuis 等人為E-ELT 設計了子鏡共相裝置，該裝置主要由橫向支撐系統、徑向支撐系統、移動框架、固定框架、驅動器等組成。3個位移驅動器下方與固定框架連接，上方與whiffletree 頂層三腳架連接，驅動子鏡組件，實現平移和傾斜調整[8-9]；JWST 子鏡背部3 組六自由度的位移驅動器和鏡面中心的曲率驅動器用于調整子鏡空間位置和鏡面曲率半徑[10]。國內方面，林旭東等針對3塊正六邊形球面子鏡組成的拼接鏡，依次利用球徑儀，白光菲索干涉成像和子孔徑衍射的方法，將子鏡間相位差調整到16 nm 以內，最終系統能較好地實現共相高分辨率成像[11]；……