小惑星地形探査用レーザーレーダー受光光学系設計

ZHANG Yunfang ,  

ZHU Feihu ,  

ZHENG Yan ,  

CHEN Jianfeng ,  

HONG Shuai ,  

CAO Zhe ,  

ZHANG Donglai ,  

SHI Guangqing ,  

LI Lin ,  

WANG Li ,  

摘要

小惑星地形探査用レーザーレーダーが温度範囲および真空環境の要件を満たすために、探査における死角、探査範囲の狭さ、照明アレイとピクセルアレイの正確な整合の困難などの技術的課題を解決するために、本論文ではミッション要件から透反鏡、多曲率球面レンズ、および平板ガラスによる受光光学系を提案する。80%の反射率を持つ透反鏡を45°に配置することで、送信光学系と受光光学系の共光軸を実現した。多曲率球面レンズの異なる口径領域で異なる曲率半径を持つ特性を利用して死角を回避し、超広帯域の探査範囲を達成した。レンズ材料とレンズ間距離許容差の最適化により、光学系の熱感受性および歪みと焦点距離の精密制御を実現した。試験結果は、受光光学系がØ1.91°の視野角、30〜300mの超広帯域作動距離、0〜40 ℃の動作温度範囲、真空および常圧の両方の作動環境に対応可能であり、小惑星地形探査用レーザーレーダーに成功裏に適用されたことを示している。

关键词

レーザーレーダー;受光光学系;光学設計;多曲率球面レンズ

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