我國(guó)離軸三反光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)獲重大突破

我國(guó)在離軸三反光學(xué)系統(tǒng)先進(jìn)制造技術(shù)上實(shí)現(xiàn)重大突破，為我國(guó)空間光學(xué)遙感器的跨越式發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。日前，這一由中科院長(zhǎng)春光機(jī)所完成的重大科技成果通過(guò)鑒定。

自上世紀(jì)90年代以來(lái)，空間光學(xué)遙感器在國(guó)防、國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的需求快速增長(zhǎng)。如何解決高分辨率與大視場(chǎng)的矛盾，一直是高分辨率空間光學(xué)遙感器研究的瓶頸。離軸三反光學(xué)系統(tǒng)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)焦距與大視場(chǎng)，且沒(méi)有中心遮攔，調(diào)制傳遞函數(shù)高，被*為新一代空間光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向。然而，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和非對(duì)稱性，制造難度極大，需要開(kāi)發(fā)多項(xiàng)先進(jìn)的加工、檢測(cè)、裝調(diào)技術(shù)予以支持。歐美制造商將離軸三反光學(xué)系統(tǒng)制造技術(shù)列為核心關(guān)鍵技術(shù)，于90年代末取得了突破性進(jìn)展，研制出在軌性能優(yōu)良的光學(xué)遙感衛(wèi)星。鑒于該技術(shù)在國(guó)防、國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有重要的意義，歐美國(guó)家采取了嚴(yán)格的保密措施。

長(zhǎng)春光機(jī)所從“十五”開(kāi)始就展開(kāi)了離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過(guò)10年的艱苦拼博，張學(xué)軍領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在“離軸三反光學(xué)先進(jìn)制造技術(shù)”研究上實(shí)現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形技術(shù)為核心，涵蓋以大口徑離軸非球面自動(dòng)加工設(shè)備、大口徑高精度離軸非球面加工工藝技術(shù)、離軸高精度非球面檢測(cè)技術(shù)、離軸三反高精度系統(tǒng)裝調(diào)技術(shù)為核心的重大突破。

在國(guó)內(nèi)研制成功了具有*自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的離軸非球面數(shù)控加工中心。該設(shè)備采用集成化設(shè)計(jì)方案，將研磨、拋光和在線輪廓測(cè)量單元合為一體，可實(shí)現(xiàn)離軸非球面自動(dòng)加工，綜合技術(shù)指標(biāo)處于先進(jìn)水平。

實(shí)現(xiàn)了大口徑高精度離軸非球面光學(xué)表面的確定性加工和面形誤差的率收斂，提出了的反卷積模型及加工軌跡自適應(yīng)優(yōu)化算法，系統(tǒng)地建立了大口徑碳化硅離軸非球面數(shù)控加工方法、模型和軟件。

提出并建立了計(jì)算機(jī)全息檢測(cè)（CGH）離軸非球面的理論模型及其設(shè)計(jì)與制作方法，檢測(cè)精度處于水平;此外，還建立了非球面子孔徑拼接的理論模型，取得了良好的工程應(yīng)用效果。應(yīng)用三種獨(dú)立測(cè)量手段對(duì)離軸非球面進(jìn)行互檢，保證了測(cè)量精度，提高了可靠性。

在上提出了離軸三反光學(xué)系統(tǒng)共基準(zhǔn)裝調(diào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主鏡、三鏡的共基準(zhǔn)定位，將系統(tǒng)的裝調(diào)自由度由18個(gè)降為6個(gè)，裝調(diào)效率和精度大幅度提高。其中基于計(jì)算全息技術(shù)的第二代共基準(zhǔn)裝調(diào)技術(shù)，大幅度拓展了CGH的應(yīng)用領(lǐng)域，屬水平