仪器仪表工业论文_基于光机热集成分析的空间低(2)

₂曲面棱镜作为色散元件的红外光谱仪,建立了基于光线追迹的棱镜温度梯度、应力影响红外光谱仪的性能稳定性的评价方法。分别对比分析了棱镜组件全光程与双光程（透射、反射）光程差标准泽尼克相位拟合下的残差精度。温度梯度0.12 K带来的光程差PV值约为12 nm,应力0.12 Mpa带来的光程差PV值为1 nm,基于量化指标能够更容易判断红外光谱仪低温性能的稳定性。针对低温红外光谱仪常温装调低温使用的大温差结构收缩变形问题,提出了一种曲面棱镜自定心柔性支撑结构,能够消除线膨胀系数不匹配导致的热应力,并基于光机热集成分析方法,验证了光机结构设计合理性。基于试验分析方法分析了线膨胀系数对光学镜面面形精度的影响。基于自动化光机热集成分析程序分析了材料线膨胀系数对光学系统离焦的影响。设计了低温红外光谱仪热控方案并通过分析低温红外光谱仪在热控稳态下的瞬时光学性能变化,验证了热控方案的合理性。为验证了棱镜色散红外光谱仪光机热集成分析的合理性,首先介绍了低温棱镜色散红外光谱仪关键组件的加工装配方法以及光谱仪整机的定心装调方法。基于滤光片产生窄带光源,以像元对狭缝像的离散采样曲线半高全宽最小作为目标确定探测器理想焦面位置。在实验室环境下对常温传函进行了测试,基于刃边法计算得到的中心视场奈奎斯特频率处的传函优于0.43,满足使用的需求。基于窄线宽激光器对光谱仪在常温与低温环境进行了测试,棱镜色散红外光谱仪常温与低温下的光谱分辨率一致,并且性能满足使用需求,从而验证了棱镜色散红外光谱仪光机热集成分析的合理性。

文章关键词:

论文DOI:10.27522/d.cnki.gkcgs.2021.000147

论文分类号:TH744.1

文章来源：《光机电信息》 网址: http://www.gjdxxzz.cn/qikandaodu/2022/0131/447.html