Çok Konfigürasyonlu Cassegrain Kolimatör Geliştirilmesi

Özet

Farklı optik ölçüm ihtiyaçlarına hizmet etmek için, birincil aynanın tüm konfigürasyonlarda sabit tutulduğu çok konfigürasyonlu bir kolimatör tasarımı kullanılması önerilmektedir. Uydu kameraları ve güneş yoğunlaştırıcıları bu kolimatör ile test edilmeye aday sistemlerdir. Kolimatör optik kalitesinin, ölçülecek cihazdan daha iyi olması gerekir. Bu gereksinim, kolimatör teleskopunun, yüksek kaliteli aynalara ve belirtilen koşullar altında çalışmasını sağlamak için kararlı bir yapıya sahip çok hassas bir cihaz olmasını zorunlu kılar. Hassasiyet gereksinimleri dikkate alındığında, parlatma ve metroloji için bağlantıların tekrarlanabilirliğini sağlamak amacıyla, ayna tutucularına opto-mekanik prensipler uygulanmaktadır. Sonlu Elemanlar Yöntemi, yer çekimi etkilerini, entegrasyon hatalarını ve sıcaklık değişimlerini simüle etmek için kullanılmıştır. Deforme olmuş optik yüzeyler için sonlu eleman analizlerinin sonuçları, tasarımı belirtilen WFE gereksinimlerine göre değerlendirmek için Zernike polinomları kullanılarak optik analiz ortamına aktarılır. Aynaların optik kalite ölçümleri, özel yapılmış CGH'ler ve interferometrik test düzenekleri kullanılarak elde edilir. Kolimatörün entegrasyonu ve hizalaması ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Abstract

A multi-configuration collimator is designed to test high precision optical instruments. Satellite imagers and solar concentrators are main candidates to be tested with this collimator. By using different measurement configurations, errors from a single test setup can be avoided. The performance of the collimator must be better than the equipment to be tested. This necessity requires the development of a highly precise instrument with a stable mechanical structure and high quality optical components. During polishing and metrology of optical mirrors, repeatability is obtained by the application of opto-mechanical principles to the mirror holders. Finite element analyses are performed to simulate gravity induced deformations, assembly tolerances and thermal variations. To understand the disturbances to the ideal WFE, variations are imported to optical software environment with the help of Zernike polynomials. In the production phase, surface qualities of the mirrors are measured by using computer generated holograms and an interferometric setup. Design, manufacturing and integration of the collimator are explained in detail.