System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置制造方法及图纸_技高网
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一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置制造方法及图纸

技术编号:42218472 阅读:10 留言:0更新日期:2024-07-30 18:58
本发明专利技术涉及光学设备技术领域,提出一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,包括主镜和次镜,所述主镜与所述次镜光轴共轴设置,所述次镜靠近主镜的一侧架设有一倾斜反射镜,用于将后向反射杂散光进行反射;所述倾斜反射镜的中心与所述次镜光轴共轴设置,所述倾斜反射镜的口径根据所述主镜和次镜的参数确定。本发明专利技术利用倾斜反射镜将照射在次镜中心部分的探测激光光线反射至侧面,避免探测激光光线按原光路返回光学探测系统形成后向反射杂散光,进而避免影响探测性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学设备,更具体地,涉及一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置


技术介绍

1、同轴式望远镜是天文观测、激光通讯、激光测量等领域所使用的常用望远镜结构,具有高结构稳定性、高质量比,以及低光学结构复杂性带来的低制造成本等优点。但在发射探测激光时,发射的激光会被次镜的中心反射回到系统内,产生后向反射杂散光。具体地,同轴式望远镜接收光线时,外部光线经过次镜外侧边缘照射到主镜后,反射到次镜上然后进入光学系统;发射光线时则相反,内部光源发射的光线,照射到次镜后,反射到主镜上,发射到外部空间。但是在发射时,由于同轴望远镜中心有次镜的遮挡,因此发射的光束为中空光束。同时,由于同轴式的设计,如图1所示,激光在照射到次镜时,中心部分光线会直接反射回到系统内部,形成后向反射杂散光。其中,后向反射杂散光会影响光学系统探测性能、影响相机的对比度、降低探测器信噪比、影响图像识别等。因此,对后向反射杂散光的抑制技术是决定光学探测系统性能的重要因素。

2、目前,针对此类后向反射噪声的问题,有方案提出通过衍射器件将激光光束整形,使实心高斯光束转变为中空圆环光束,规避中心部分的后向反射,但仍会有部分光线能量在中心部分产生后向反射杂散光。还有方案提出通过在次镜中心的孔洞抑制激光在发射时的后向反射。但这些方法都难以设计实施,存在加工难度较大、会影响镜面的面型等缺点。


技术实现思路

1、本专利技术为克服上述现有技术所述难以抑制后向反射杂散光的缺陷,提供一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置。

2、为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案如下:

3、一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,包括主镜和次镜,所述主镜与所述次镜光轴共轴设置,所述次镜靠近主镜的一侧架设有一倾斜反射镜,用于将后向反射杂散光进行反射;所述倾斜反射镜的中心与所述次镜光轴共轴设置,所述倾斜反射镜的口径根据所述主镜和次镜的参数确定。

4、本技术方案中,当外部光学探测系统出射探测激光时,探测激光光线照射到次镜后反射到主镜上,再由主镜发射到外部空间,其中,照射到次镜的探测激光光线中心部分经倾斜反射镜反射至装置外部,避免探测激光光线中心部分光束经次镜反射至外部光学探测系统形成后向反射杂散光。

5、作为优选方案,所述倾斜反射镜的口径根据所述主镜和次镜的参数确定,其中:

6、以所述主镜反射面最低点作为原点o,光线入射方向为z轴方向,与z轴及主镜法线垂直且过原点o的方向设为y轴方向,建立平面直角坐标系;

7、构建主镜在zoy平面内的投影曲线方程,根据所述主镜的投影曲线方程与所述内侧边缘光线方程,得到内侧边缘光线与所述主镜的交点a;

8、根据所述交点a及所述主镜在交点a的法线,得到反射光线方程,并根据所述反射光线方程与所述次镜在zoy平面内的位置坐标,得到内侧边缘光线在所述次镜中心的坐标(z′,y′);其中,|y′|为次镜与主镜的距离,|z′|为内侧边缘光线与所述次镜中心的距离;取|z′|为所述倾斜反射镜的半径设置。

9、作为优选方案,所述倾斜反射镜的反射表面镀设有高反射率薄膜。

10、作为优选方案,所述倾斜反射镜的一侧且与光轴垂直位置设置有一光阱,用于吸收由所述倾斜反射镜反射的后向反射杂散光。

11、作为优选方案,所述光阱为圆柱桶状结构,其中心设置有圆锥凸起。

12、作为优选方案,所述光阱内部涂覆有探测激光波段相对应的高吸收率涂层。

13、作为优选方案,所述主镜和次镜通过桁架支撑设置;其中,所述桁架包括第一环形组件和第二环形组件;所述主镜嵌入所述第一环形组件中部开设的通孔内设置;所述第二环形组件上连接有若干第一连接杆,所述第一连接杆的一端与所述第二环形组件连接,所述第一连接杆的另一端连接有次镜底座;所述次镜设置于所述次镜底座上靠近所述主镜的一侧;所述第一环形组件和第二环形组件之间连接有若干第二连接杆。

14、作为优选方案,所述次镜底座上靠近所述主镜的一侧架设有支架,所述倾斜反射镜的后壁粘接在所述支架上;所述支架通过第三连接杆架设于所述次镜底座上,所述第三连接杆的数量及连接方向与所述第二连接杆相同。

15、作为优选方案,所述支架包括金属支架。

16、进一步地,本专利技术还提出了一种光学系统,包括反射镜、光学探测系统,以及如本专利技术提出的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置;所述反射镜设置与所述主镜的光轴共轴,用于将由所述次镜反射的外部光线发射至所述光学探测系统的接收端,或将所述光学探测系统出射的探测激光光线反射至所述次镜。

17、与现有技术相比,本专利技术技术方案的有益效果是:本专利技术利用倾斜反射镜将照射在次镜中心部分的探测激光光线反射至侧面,避免探测激光光线按原光路返回光学探测系统形成后向反射杂散光,进而避免影响探测性能。

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【技术保护点】

1.一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,包括主镜和次镜,所述主镜与所述次镜光轴共轴设置,其特征在于,所述次镜靠近主镜的一侧架设有一倾斜反射镜,用于将后向反射杂散光进行反射;所述倾斜反射镜的中心与所述次镜光轴共轴设置,所述倾斜反射镜的口径根据所述主镜和次镜的参数确定。

2.根据权利要求1所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述倾斜反射镜的口径根据所述主镜和次镜的参数确定,其中:

3.根据权利要求1所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述倾斜反射镜的反射表面镀设有高反射率薄膜。

4.根据权利要求1所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述倾斜反射镜的一侧且与光轴垂直位置设置有一光阱,用于吸收由所述倾斜反射镜反射的后向反射杂散光。

5.据权利要求4所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述光阱为圆柱桶状结构,其中心设置有圆锥凸起。

6.根据权利要求4所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述光阱内部涂覆有探测激光波段相对应的高吸收率涂层。

7.根据权利要求1~6任一项所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述主镜和次镜通过桁架支撑设置;其中,所述桁架包括第一环形组件和第二环形组件;所述主镜嵌入所述第一环形组件中部开设的通孔内设置;所述第二环形组件上连接有若干第一连接杆,所述第一连接杆的一端与所述第二环形组件连接,所述第一连接杆的另一端连接有次镜底座;所述次镜设置于所述次镜底座上靠近所述主镜的一侧;所述第一环形组件和第二环形组件之间连接有若干第二连接杆。

8.根据权利要求7所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述次镜底座上靠近所述主镜的一侧架设有支架,所述倾斜反射镜的后壁粘接在所述支架上;所述支架通过第三连接杆架设于所述次镜底座上,所述第三连接杆的数量及连接方向与所述第二连接杆相同。

9.根据权利要求7所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述支架包括金属支架。

10.一种光学系统,其特征在于,包括反射镜、光学探测系统,以及如权利要求1~9任一项所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置;所述反射镜设置与所述主镜的光轴共轴,用于将由所述次镜反射的外部光线发射至所述光学探测系统的接收端,或将所述光学探测系统出射的探测激光光线反射至所述次镜。

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【技术特征摘要】

1.一种同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,包括主镜和次镜,所述主镜与所述次镜光轴共轴设置,其特征在于,所述次镜靠近主镜的一侧架设有一倾斜反射镜,用于将后向反射杂散光进行反射;所述倾斜反射镜的中心与所述次镜光轴共轴设置,所述倾斜反射镜的口径根据所述主镜和次镜的参数确定。

2.根据权利要求1所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述倾斜反射镜的口径根据所述主镜和次镜的参数确定,其中:

3.根据权利要求1所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述倾斜反射镜的反射表面镀设有高反射率薄膜。

4.根据权利要求1所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述倾斜反射镜的一侧且与光轴垂直位置设置有一光阱,用于吸收由所述倾斜反射镜反射的后向反射杂散光。

5.据权利要求4所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述光阱为圆柱桶状结构,其中心设置有圆锥凸起。

6.根据权利要求4所述的同轴式望远镜次镜后向反射抑制装置,其特征在于,所述光阱内部涂覆有探测激光波段相对应的高吸收率涂层。

7.根据权利要求1~6任一项所述的同轴式望远镜次镜...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩西达周立祥李明林旭东李辉吴先霖张才士赵宏超叶贤基吴志刚
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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