空间成像与激光通信共口径光学系统设计

• 作者: 任秉文 李艳杰 王长庚 金光 钟兴
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 共口径光学系统 卡塞格林天线 遮拦比 空间成像 激光通信
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 2067-2074
• 页数: 8页
• 分类号: O435.2|TH703
• 字数: 3993字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20142208.2067

摘要

针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统.从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视场的共口径光学系统初始结构设计方法.实际设计了共口径光学系统,该系统口径为600 mm,次镜遮拦比为0.225,成像系统的传递函数在50 lp/mm时大于0.47,接近衍射极限;发射分系统波像差远小于λ/20,发射激光的最小束散角可达4 μrad,出射光斑质量良好;接收系统达到衍射极限,光斑远小于探测端面,满足探测要求.最后,进行了公差分析,给出了光学系统的装调方法.该设计通过共用主次镜减少了系统总质量和总体积,同时满足空间成像和激光通信系统的性能要求.