基于挠曲的光纤定位器：遵循任意焦面曲率的设计优化
天体物理仪器与方法
2024-07-22 v1 仪器与探测器
摘要
利用挠曲实现光纤定位器运动正被多个研究所积极研究，例如英国天文技术中心（UKATC）和莱布尼茨波茨坦天体物理研究所。使用挠曲设计的一个挑战是存在大量的自由度，这使得手动优化其运动变得困难或不可能。在本文中，我们展示了两种优化挠曲几何形状的方法，以遵循任意焦面曲率并以任意倾斜度定向光纤。这些方法是：使用 MATLAB 模型的分析方法和使用 Ansys 的基于有限元分析（FEA）的方法。这些方法相辅相成，允许设计者高效地探索参数空间，然后对挠曲几何形状进行精确优化。我们展示了该方法对 UKATC 为 WST 设计的首选方案以及通用的基于挠曲的光纤定位器设计的适用性。我们还进行了灵敏度分析，将设计参数的微小变化与光纤尖端运动的变化联系起来。最后，我们简要介绍了 UKATC 为 WST 光纤定位器设计的首选几何形状。
引用
@article{arxiv.2407.14397,
title = {Flexure based fibre positioners: design optimisation to follow arbitrary focal plane curvature},
author = {Tom Louth and Stephen Watson and David Montgomery},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14397},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 13 figures, submitted to SPIE Advances in Optical and Mechanical Technologies for Telescopes and Instrumentation VI, Tokyo, 16-21/06/2024