踌虹大鞭士学雠文原创性声明删删作者躲熏��作者虢豇醴丝监年土月型日础年乏月筝礁崞年�抡迦�长春理工大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《太阳模拟器光学系统设计》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。指导导师签名:
摘要太阳模拟器作为一种能够模拟真实太阳辐照特性的测试设备,在空间环境模拟与航天敏感器测试标定试验中起着十分重要的作用。本文就是针对新型太阳敏感器地面模拟测试标定试验提出的要求,设计了一种能够同时模拟真实太阳张角和真实太阳辐照度的稳态太阳模拟器。本设计是在传统同轴精确准直型小型太阳模拟器光学系统的基础上,提出新的设计方案。在光源的仿真模拟、新型聚光系统的设计验证、积分器理论计算与优化设计以及整机系统的光学仿真修正方面做了大量工作,取得了良好效果。首先系统阐述了光源的设计与选择方法,并根据光源配光曲线与灯弧实际能量分布,建立了目前为止最为接近实际发光特性的光学模型,为整个系统的精确仿真奠定了基础。接着进一步完善了椭球聚光镜相关理论,并在其基础上推导了新型组合聚光镜的光学参数的设计方法。再接着全面系统阐述了积分器的光学成像原理与匀光原理,并系统推导了光学积分器理想成像时的设计方法,在理论计算的基础上,又提出了利用光学软件的成像与非成像结合的方式进行优化设计,完成了从理论到设计的系统研究。然后阐述了精确准直光学系统的设计,包括光阑与准直镜的设计与优化。最后利用光学软件建立整体光学系统模型,获得了辐照面的模拟结果,验证了光学系统设计满足设计要求。并利用软件仿真与光学理论分析结合的方法,详细分析各元件的位置误差与光轴一致性误差对光学系统性能的影响,其分析结果可以给光学系统的设计和后续的装调工作提供很好的借鉴意义。关键字:太阳模拟器短弧氙灯组合聚光镜积分器仿真
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���课题来源及研究的目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.���太阳模拟器国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.���主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.���拟解决关键技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..���本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�第二章太阳模拟器光学系统组成与总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���太阳模拟器的组成、总体结构和工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���太阳模拟器设计指标要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���太阳模拟器光学系统设计的具体参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..�第三章光学系统设计与仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���光源设计与仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���聚光系统的设计与建模分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���积分器的设计与仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���准直物镜的光学设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�第四章太阳模拟器光学系统的仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���基于�����软件的太阳模拟器光学系统整体仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..���对辐照面均匀性影响因素的仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..�第五章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���主要研究工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯���论文主要创新工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
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