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第46卷第11期红外技术Vol.46No.11

2024年11月InfraredTechnologyNov.2024

轴对准测试系统光机热集成分析

11,211

陈媛，王劲松，王浩，张云川

（1.长春理工大学光电工程学院，吉林长春130022；2.长春理工大学中山研究院，广东中山528437）

摘要：轴对准测试系统是一种应用大口径平行光管法来测量光轴平行性的重要仪器，系统焦距为4800mm，

口径为600mm。在测试过程中，由于焦距长、口径大，环境温度的变化引起的各元件的微小变形都会

影响系统的成像质量及测试精度。因此，需要对该系统进行光机热集成分析。建立了轴对准测试系统

的有限元分析模型，分析了稳态温度场、温度梯度场下系统的热变形，利用Zernike多项式对热变形

后的镜面进行面型拟合，将拟合系数导入光学设计软件，得到不同温度变化下对轴对准测试系统的影

响，通过实验验证了仿真结果的准确性。结果表明：稳态温度场下，在设计参数要求的温度范围内，

光学系统波像差均小于/10（＝632.8nm），光轴平行性检测精度满足0.02mrad；温度梯度场对系统

影响更大，需将系统内外温差控制在±3℃内。

关键词：轴对准测试系统；光机热集成分析；有限元分析；Zernike多项式；面型精度

中图分类号：TH74文献标识码：A文章编号：1001-8891(2024)11-1235-10

ThermalIntegrationAnalysisofOpticalMachinesforAxis

AlignmentTestSystems

11,211

CHENYuan，WANGJinsong，WANGHao，ZHANGYunchuan

(1.SchoolofOptoelectronicEngineering,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China;

2.ZhongshanInstituteofChangchunUniversityofScienceandTechnology,Zhongshan528437,China)

Abstract:Theaxisalignmenttestsystemisanimportantinstrumentformeasuringtheparallelismofoptical

axesbyapplyingthemethodoflargeapertureparallellighttubes,withafocallengthof4800mmandan

apertureof600mm.Duringthetestprocess,duetothelongfocallengthandlargeaperture,thesmall

deformationo