高精度基准平面镜双足架侧边支撑结构设计
Abstract
作为光学系统装调和检测中的重要设备，高精度基准平面镜的工作性能直接影响测试结果的准确性和测试效率。将双足架（bipod）侧边支撑形式应用于某口径为550 mm的基准平面镜的结构设计中，该结构中的组件包括镜体、粘接垫、双足架和三角基板等，设计质量为54 kg。首先，通过建立能够综合反映组件热稳定性与支撑刚度的评价函数，对双足架的柔性参数开展优化；其次，通过调整粘接高度并控制其公差，使支撑点所在平面与镜体实际中性面相匹配；最后，制定基于粘接工艺的装配流程，并引入双重粘接环节以提升各零件的调整空间。仿真结果表明，在光轴水平重力工况下，基准平面镜的面形精度为RMS 1.21 nm；在俯仰角为3°的重力工况下，基准平面镜的面形精度为RMS 7.11 nm；在5 ℃均匀温度变化工况下，基准平面镜的面形精度为RMS 0.33 nm。使用大口径干涉仪测得基准平面镜的最终面形精度为RMS 0.013λ （λ=632.8 nm）。对比基准平面镜在不同姿态下的面形云图可知，其变形趋势相近，RMS数值差异仅为0.001λ，表明重力引起的像散效应可忽略不计。经过热循环实验及模拟镀膜实验后，基准平面镜仍能保持高精度的面形质量。所提基准平面镜可有效抵御重力、温度和装配变形等因素的不利影响，具备面形精度高、长期稳定性好、环境适应性强等优点。
Fields of Study & Subjects
Optical Systems and Laser Technology
Adaptive optics and wavefront sensing
Advanced Measurement and Metrology Techniques
Publication details
- Journal / source
- Acta Optica Sinica
- Volume
- 46
- Issue
- 2
- Pages
- 0222001–0222001
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- EN