Chinese Optics, Volume. 18, Issue 3, 460(2025)
Optimized design of single-axis supported SiC mirror with aperture of 460 mm
Fig. 3. Simulation calculation results of surface shape of the mirror at 0°
Fig. 4. Simulation calculation results of surface shape of the mirror at 45°
Fig. 5. Simulation calculation results of the surface shape of the mirror with a temperature difference of 10 °C
Table 1. Properties of mirror’s materials commonly used
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ρ(g/cm3) E(GPa) υ α(10−6/K) K(W/m•K) E/ρ(GPa•cm3/g) Zerodur 2.53 93 0.24 0.01 1.46 36.8 ULE 2.21 67 0.17 0.015 1.3 30.3 Fused silica 2.02 74.6 0.167 0.56 36.9 SiC 2.7 390 0.14 2.4 185 111.8 K9 2.52 81.3 0.25 7.8 1.207 32.1 Be 1.85 280 0.25 11.4 160 151
Table 2. Analysis of SiC mirror characteristics
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优点 缺点 重量 合理设计结构形式和先进的烧结 工艺，可达到较高的轻量化程度。 弹性 模量 高弹性模量使得同等应力作用 下，材料的弹性变形更小。 刚度高导致加工难度 大、增加加工成本。 热膨胀 系数 可选择热膨胀系数接近的金属 材料作为支撑，降低环境温度 变化导致的局部应力。 热膨胀会导致镜面曲率 半径变化，可通过温度 调焦解决。 导热率 高导热率可缩短热平衡时间，降低 环境温度变化导致的局部应力。
Table 3. Optimized design results
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(mm) 设计变量 初始值 优化值 A 8 10.24 B 8 5.9 C 5 6.1 D 15 13.9 E 6 4.42 F 6 5.84 G 8 6.42
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Tao WANG, Xiang-yang WANG, Xin-yu ZHAO, Rui-qi LIU, Yong-gang CAO. Optimized design of single-axis supported SiC mirror with aperture of 460 mm[J]. Chinese Optics, 2025, 18(3): 460
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Received: Nov. 22, 2024
Accepted: --
Published Online: Jun. 16, 2025
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