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中国巨型太阳望远镜主动对准建模分析
其他题名Active Alignment Modeling and Analysis of Chinese Giant Solar Telescope
付玉1,2; 袁沭1; 金振宇1; 刘忠1
发表期刊光学学报/Acta Optica Sinica
2022-06
卷号42期号:12页码:159-165
DOI10.3788/AOS202242.1211002
分类号TH751
产权排序第1完成单位
收录类别EI ; CSCD ; 核心
关键词成像系统 太阳望远镜 主动对准 激光测量 系统建模 像差分析
摘要

针对中国巨型太阳望远镜(CGST)主副镜的对准需求,提出了基于激光干涉测距的激光桁架主动对准方法。首先总体介绍CGST激光桁架测量系统的光学结构和测量原理;然后建立激光桁架运动学模型和主动对准光学模型并讨论系统的误差传播特性;接着通过大气光学模型来讨论温度场和局地大气湍流对该主动对准方法的影响。运动分析与光学建模结果表明,在可见光波段,当激光桁架的测距误差在5μm以内、环境温度梯度小于0.381 K/m时,由对准误差引起的波前均方根优于λ/10。另外,在Kolmogorov湍流和典型昼间近地面湍流的条件下,大气湍流并不会严重降低激光桁架测量的灵敏度。由此可知,所提方法能够满足CGST副镜主动对准的需求。 

其他摘要

In order to meet the alignment requirements of the primary and secondary mirrors of the Chinese giant solar telescope(CGST), an active alignment method of laser truss based on laser interferometry is proposed. First, the optical structure and measurement principle of the CGST laser truss measurement system are introduced, then the laser truss kinematics model and active alignment optical model are established, and the error propagation characteristics of the system are discussed. Then, the effects of temperature field and local atmospheric turbulence on the active alignment method are discussed through the atmospheric optical model. The results of motion analysis and optical modeling show that in the visible band, when the ranging error of the laser truss is less than 5μm and the environmental temperature gradient is less than 0. 381 K/m, the wavefront root-mean-square caused by alignment error is better thanλ/10. In addition, under the conditions of Kolmogorov turbulence and typical daytime near-surface turbulence, atmospheric turbulence does not seriously reduce the sensitivity of laser truss measurement. It can be seen that the proposed method can meet the requirements of active alignment of CGST secondary mirror.

资助项目国家自然科学基金[11773071] ; 国家自然科学基金[11202075]
项目资助者国家自然科学基金[11773071, 11202075]
语种中文
学科领域天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳与太阳系其他学科 ; 机械工程 ; 仪器仪表技术 ; 光学技术与仪器 ; 天文仪器
学科门类理学 ; 理学::天文学 ; 工学 ; 工学::光学工程 ; 工学::仪器科学与技术
文章类型Journal article (JA)
出版者Chinese Optical Society
ISSN0253-2239
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CSCD记录号CSCD:7255738
EI入藏号20222812356092
EI主题词Atmospheric turbulence
EI分类号408.2 Structural Members and Shapes - 443.1 Atmospheric Properties - 631.1 Fluid Flow, General - 641.1 Thermodynamics - 716.2 Radar Systems and Equipment - 721.1 Computer Theory, Includes Formal Logic, Automata Theory, Switching Theory, Programming Theory - 741.1 Light/Optics - 741.3 Optical Devices and Systems - 921.6 Numerical Methods
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被引频次:1[WOS]   [WOS记录]     [WOS相关记录]
文献类型期刊论文
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25346
专题天文技术实验室
抚仙湖太阳观测和研究基地
通讯作者袁沭
作者单位1.中国科学院云南天文台, 云南, 昆明, 650216;
2.中国科学院大学, 北京, 100049
第一作者单位中国科学院云南天文台
通讯作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
付玉,袁沭,金振宇,等. 中国巨型太阳望远镜主动对准建模分析[J]. 光学学报/Acta Optica Sinica,2022,42(12):159-165.
APA 付玉,袁沭,金振宇,&刘忠.(2022).中国巨型太阳望远镜主动对准建模分析.光学学报/Acta Optica Sinica,42(12),159-165.
MLA 付玉,et al."中国巨型太阳望远镜主动对准建模分析".光学学报/Acta Optica Sinica 42.12(2022):159-165.
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