地平式天文望遠(yuǎn)鏡在跟蹤觀測(cè)過程中,因方位軸與地球自轉(zhuǎn)軸不重合及庫(kù)徳光路中的折軸反射鏡在望遠(yuǎn)鏡跟蹤過程中相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)引入物方及像方視場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的消旋K鏡可以消除視場(chǎng)旋轉(zhuǎn),但會(huì)帶來較大的儀器偏振,不利于望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)高精度偏振測(cè)量。無偏消旋鏡由5塊反射鏡組成,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)可以保證在消除像旋的同時(shí)減小儀器偏振,但其不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使裝調(diào)過程面臨新的挑戰(zhàn)。針對(duì)無偏消旋鏡提出雙光路自準(zhǔn)直裝調(diào)方案,基于MATLAB仿真分析了鏡面誤差及光軸偏差對(duì)裝調(diào)結(jié)果的影響,并對(duì)無偏消旋鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室裝調(diào)及偏振檢測(cè)。結(jié)果表明:無偏消旋鏡經(jīng)裝調(diào)后傾斜誤差可控制在15 arcsec以內(nèi),其儀器偏振明顯低于傳統(tǒng)K鏡。 

【文章來源】：中國(guó)激光. 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

無偏消旋鏡的示意圖

1)尋找電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸。在電機(jī)上安裝具有二維調(diào)節(jié)功能的參考平面鏡(RM),基于透射光路laser→FM1→PBS→FM2→BS1→RM→BS1→FM3→lens→detector,探測(cè)器實(shí)時(shí)記錄電機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中光斑的運(yùn)動(dòng)軌跡,調(diào)節(jié)RM,使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)RM反射光斑在探測(cè)器上所畫圓的直徑最小,從而實(shí)現(xiàn)RM法線與電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸平行。此時(shí),RM法線即為電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸。2) 光軸與電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的平行調(diào)節(jié)。利用透射光路laser→FM1→PBS→FM2→BS1→CC1(或RM)→BS1→FM3→lens→detector進(jìn)行調(diào)節(jié),其中角錐棱鏡1(CC1)的回射光為光軸參考位置[14-15]。調(diào)節(jié)折軸反射鏡FM2使CC1的回射光與RM反射光在探測(cè)器上的間距最小,此時(shí)光軸與RM法線平行,從而間接實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)光軸與電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸平行。

圖3給出了在光軸繞y軸旋轉(zhuǎn)不同角度γ的情況下,探測(cè)光斑隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的運(yùn)動(dòng)軌跡。圖3(a)為M3、M4無旋轉(zhuǎn)誤差情況下的仿真結(jié)果,即α3=α4=β3=β4=0,可知:當(dāng)M3、M4以及光軸均不存在旋轉(zhuǎn)誤差時(shí),探測(cè)光斑不隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)M3、M4無誤差但光軸存在旋轉(zhuǎn)誤差時(shí),探測(cè)光斑運(yùn)動(dòng)軌跡為兩個(gè)直徑相同的同心圓,同心圓半徑為光軸繞y軸的旋轉(zhuǎn)誤差γ。圖3(b)、(c)分別為M4無誤差M3旋轉(zhuǎn)誤差為10 arcsec、M3無誤差M4旋轉(zhuǎn)誤差為10 arcsec情況下的仿真結(jié)果,可知:當(dāng)M3或M4存在旋轉(zhuǎn)誤差時(shí),探測(cè)光斑的運(yùn)動(dòng)軌跡為兩個(gè)不同大小的圓,而且隨著光軸誤差γ不斷減小,兩個(gè)圓的大小差異愈加顯著。圖4給出了光軸誤差γ為10 arcsec、M4無誤差情況下,M3繞x軸和y軸旋轉(zhuǎn)不同的角度誤差(1 arcsec、5 arcsec、10 arcsec)時(shí),探測(cè)光斑隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的運(yùn)動(dòng)軌跡。其中,圖4(a)、(b)分別為M3繞x軸、y軸旋轉(zhuǎn)的仿真結(jié)果�？梢园l(fā)現(xiàn):M3繞x軸旋轉(zhuǎn)時(shí),像面軌跡基本無明顯變化;M3繞y軸旋轉(zhuǎn)時(shí),像面軌跡顯著變化,而且旋轉(zhuǎn)誤差越大,兩個(gè)圓的差異越大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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