應力雙折射分析

熱載荷會在每個透鏡元件上產(chǎn)生應力，從而使透鏡組件產(chǎn)生波前差
。為了表示每個光學元件由于應力產(chǎn)生的波前差

熱光分析
執(zhí)行熱光分析，計算由于折射率變化產(chǎn)生的波前差。為簡化分析，
使用了相對熱光系數(shù)，每個光學元件的熱光系數(shù)以及溫度分布(注：圖
中缺少溫度分布)。在這個例子中，假定空氣和透鏡溫度相同，當然，
這只是一個近似做法。使用絕對熱光系數(shù)并指定周圍空氣的折射率可以
得到更高的精度)。使用SigFit軟件，通過增量疊加經(jīng)過每個光學元件
的光程差，就可以得到系統(tǒng)的光程差地圖。OPD地圖可以擬合成澤尼可
多項式，也可以用來創(chuàng)建波前干涉圖文件。
七元件透鏡組件

利用光機熱集成分析預測一個七元件透鏡組件(日本專利61—6363
860226)在一個軸向熱載荷作用下瞬態(tài)的軸向光學性能。透鏡組件裝配
到一個鋁合金外殼上，60W的熱載荷從前面的透鏡入射。計算光學性能
時使用的波長為546nm。假定每個表面的光學鍍膜吸收0．1％的入射能
量，而每個透鏡只吸收透射能量的很小一部分。光學玻璃總的體積吸收
為3．25％。為了進行熱分析和結構分析建立相應的有限元模型。
對四個時間步的溫度分布進行熱彈性分析，通過計算可以得到由此
導致的位移和應力。把光學元件的位移分解為剛體誤差和表面高階彈性
誤差，并把后者用澤尼克多項式擬合，然后使用澤尼克多項式表面定義
的方法建立新的光學表面。對于每個透鏡元件，在每個時間步上，建立
由于熱光及應光效應產(chǎn)生的OPD地圖。使用波前干涉圖文件把這些攝動
量增加到光學模型中。

(本文由上海光學儀器廠編輯整理提供, 未經(jīng)允許禁止復制http://www.sgaaa.com)