高发射率光学太阳反射镜表面微结构拓扑优化
摘要
光学太阳反射镜（OSR）因其低太阳吸收率和高红外发射率特性，被广泛应用于航天器热控领域，但传统OSR在8.9 μm、20.8 μm波长附近存在本征低发射率，从而严重制约OSR的辐射散热能力。以石英玻璃镀铝型OSR为例，采用基于材料场级数展开的拓扑优化方法对OSR进行全中远红外波段的高发射率微结构表面设计，该方法可同时实现几何形貌的自由选择优化和尺寸参数的同步优化，并且可大幅减少设计变量个数。研究结果表明：与传统OSR相比，拓扑优化后的结构在5~30 μm波段内平均红外发射率从0.839提升至0.941，而在0.3~2.5 μm波段内太阳吸收率基本保持不变，太阳吸收发射比降低67%，散热效率提高12.2%。该研究为微结构表面的光谱辐射特性调控提供一种新思路，对于航天器热控涂层的性能改进和轻量化设计具有一定的工程参考意义。
引用本文（GB/T 7714）
闫石 Yan Shi, 罗峰 Luo Feng, 张尚宇 Zhang Shangyu, 等. 高发射率光学太阳反射镜表面微结构拓扑优化[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
引文网络
本站仅收录题录与摘要供学习参考，全文版权归属出版方；如有侵权请联系我们删除。