[發明專利]一種無熱化高精度光學折轉棱鏡系統及設計方法

有效

• 申請號: 201810086330.5
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108332740B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 王妍;王偉之;宗云花;段維宏;王慶雷;賈永丹;邸晶晶;吳俊;姜宏佳;任宇寧
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種無熱化高精度光學折轉棱鏡系統，其特征在于包括：光學傳導棱鏡組件、非全約束支撐組件和復材外框組件；其中，

所述光學傳導棱鏡組件通過所述非全約束支撐組件和復材外框組件相連接；

所述光學傳導棱鏡組件包括平面反射鏡(1)、光學傳導棱鏡(2)和可調節平面反射鏡(21)；其中，光學傳導棱鏡(2)的一端為平面，與平面反射鏡(1)相連接；光學傳導棱鏡(2)的另一端為球面，與可調節平面反射鏡(21)相連接；

入射光束經過平面反射鏡(1)穿過光學傳導棱鏡(2)的中空部分，到達可調節平面反射鏡(21)并射出，以實現光束高精度折轉；其中，

所述非全約束支撐組件包括彈簧壓塊(4)、彈簧限位柱(6)、彈簧(8)、彈簧鑲套(9)、彈簧鑲套調節墊片(10)、第一棱鏡外框(11)、第二棱鏡外框(112)、第一棱鏡內框(12)、第二棱鏡內框(121)、棱鏡框調節墊片(15)、限位螺釘(17)、棱鏡壓框(18)、第一緊固件(14)和第二緊固件(19)；其中，

第一棱鏡內框(12)通過光學結構膠固定在光學傳導棱鏡(2)上；

第一棱鏡外框(11)與第一棱鏡內框(12)相壓接，彈簧鑲套(9)通過彈簧鑲套調節墊片(10)嵌設于第一棱鏡外框(11)和第一棱鏡內框(12)，彈簧壓塊(4)設置于彈簧鑲套(9)內并與光學傳導棱鏡(2)壓接，彈簧(8)設置于彈簧鑲套(9)內并與彈簧壓塊(4)壓接，彈簧限位柱(6)穿過復材外框組件與彈簧(8)相壓接；

第二棱鏡內框(121)通過光學結構膠固定在光學傳導棱鏡(2)上，第二棱鏡外框(112)通過棱鏡壓框(18)、棱鏡框調節墊片(15)、第一緊固件(14)和第二緊固件(19)與第二棱鏡內框(121)相連接；若干個限位螺釘(17)穿過復材外框組件與第二棱鏡外框(112)相壓接。

2.根據權利要求1所述的無熱化高精度光學折轉棱鏡系統，其特征在于：所述復材外框組件包括復材外框(3)、鑲套(5)、復材外框支架(13)、復材外框墊片(16)、通光筒鑲套(23)、通光筒(25)、結構膠(22)、第三緊固件(20)和第四緊固件(24)；其中，

鑲套(5)設置于復材外框(3)開設的孔中，彈簧限位柱(6)穿過鑲套(5)與彈簧(8)相壓接；

若干個限位螺釘(17)穿過復材外框墊片(16)和復材外框(3)與第二棱鏡外框(112)相壓接；

復材外框墊片(16)粘在復材外框(3)上，通光筒鑲套(23)通過結構膠粘在復材外框(3)上，通光筒(25)通過第四緊固件(24)與通光筒鑲套(23)連接，復材外框支架(13)通過第三緊固件(20)與復材外框(3)相連。

3.根據權利要求1所述的無熱化高精度光學折轉棱鏡系統，其特征在于：所述的平面反射鏡(1)、光學傳導棱鏡(2)和可調節平面反射鏡(21)均采用零膨脹微晶玻璃材料制成。

4.根據權利要求1所述的無熱化高精度光學折轉棱鏡系統，其特征在于：入射光束的入射角度為0°，射出的光束的出射角度為0°。

5.根據權利要求1所述的無熱化高精度光學折轉棱鏡系統，其特征在于：平面反射鏡(1)和光學傳導棱鏡(2)的夾角為45°。

6.根據權利要求1所述的無熱化高精度光學折轉棱鏡系統，其特征在于：限位螺釘(17)的數量為四個。