[發明專利]一種多普勒差分干涉儀的低熱傳導微應力裝夾支撐結構

有效

• 申請號: 201810469174.0
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN110501067B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 孫劍;白玉龍;郝雄波;武俊強;張兆會;白清蘭;暢晨光;馮玉濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/28;G01J3/45
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本發明涉及一種多普勒差分干涉儀的低熱傳導微應力裝夾支撐結構，解決了現有支撐結構存在的結構復雜、裝調難度大及對多普勒差分干涉儀的力熱性能的影響問題。該支撐結構包括底座，底座的上表面設有n個第一環形凸臺，n個第一環形凸臺的凸臺面用于與多普勒差分干涉儀的分光棱鏡的下表面粘接；還包括壓蓋，壓蓋通過支撐桿與底座連接，用于對多普勒差分干涉儀分光棱鏡的上表面施加預緊力；壓蓋的下表面設有與第一環形凸臺一一對應的n個第二環形凸臺；第二環形凸臺的凸臺面用于與多普勒差分干涉儀的分光棱鏡的上表面接觸，其中n為大于等于3的自然數。該支撐結構簡單，易于裝調多普勒差分干涉儀。

技術領域

本發明涉及一種支撐裝置，尤其涉及一種多普勒差分干涉儀的低熱傳導微應力裝夾支撐結構。

背景技術

多普勒差分干涉光譜技術是2006年由美國海軍實驗室Christoph R.Englert研究團隊提出的一種全新的大氣風場探測技術，其實質是一種非對稱形式的空間外差干涉儀，如附圖1所示，它的系統結構由邁克爾遜干涉儀改進而成，用兩塊與光軸呈一定傾角且位置固定的光柵代替了傳統邁克爾遜干涉儀中的兩個平面反射鏡，并在干涉儀兩臂之間引入一定的不對稱量，從而使干涉儀能夠在系統參數不變的情況下大大的增加光譜分辨率。其探測大氣風速的主要原理是通過探測氣輝譜線的多普勒頻移來反演大氣風場信息。

多普勒差分干涉儀作為多普勒差分干涉系統的核心部件，低熱傳導、微應力支撐是保證其動態穩定性和熱穩定性的關鍵。由于與金屬材質的支撐結構直接接觸，使得多普勒差分干涉儀對溫度和應力極為敏感，溫度波動或過大的應力易導致干涉儀兩臂基礎光程差變化、工作元件面形變化、干涉儀粘接面脫膠等。這些變化將導致干涉圖出現基礎相位和頻率變化、調制度降低和干涉圖傾斜，進而降低相位反演精度。

因此，在所使用粘合劑的抗拉強度以及光學元件許用應力一定的情況下，必須通過設計合理的支撐結構以承載光學元件，減小由振動引起的干涉儀膠接面上的機械應力，以防止光學元件脫膠甚至破壞。同時通過合理選擇支撐結構的材料以及與光學元件連接方式，減小膠接處的熱應力及裝夾時的機械應力對干涉儀面形的影響。

目前對于多普勒差分干涉儀這樣形狀不規則干涉儀的支撐問題，國內外文獻中很少涉及，且基本都存在著結構復雜、裝調難度大、影響多普勒差分干涉儀的力熱性能等問題。

發明內容

本發明提供一種支撐結構，用于多普勒差分干涉儀的低熱傳導、微應力裝夾支撐，用以解決現有支撐結構存在的結構復雜、裝調難度大及影響多普勒差分干涉儀的力熱性能的問題。

本發明的技術方案是：一種多普勒差分干涉儀的低熱傳導微應力裝夾支撐結構，包括底座，底座的上表面設有n個第一環形凸臺，n個第一環形凸臺的凸臺面用于與多普勒差分干涉儀中分光棱鏡的下表面粘接，以減小多普勒差分干涉儀與底座的粘接面積；

還包括壓蓋，所述壓蓋通過支撐桿與底座連接，用于對多普勒差分干涉儀分光棱鏡的上表面施加預緊力，以提高底座與干涉儀的粘接可靠性；

所述壓蓋的下表面設有與第一環形凸臺一一對應的n個第二環形凸臺；第二環形凸臺的凸臺面用于與多普勒差分干涉儀的分光棱鏡的上表面接觸，避免引入彎矩，其中n為大于等于3的自然數。

優選地，上述n＝4，四個第一環形凸臺的凸臺面的中心連線為正方形，其中兩個對角上的第一環形凸臺面的中心連線與分光棱鏡的分光面共面。

為避免壓蓋與多普勒差分干涉儀的分光棱鏡上表面剛性接觸，緩解分光棱鏡受到的沖擊，該多普勒差分干涉儀的低熱傳導微應力裝夾支撐結構還包括n個橡皮墊，當多普勒差分干涉儀粘接在第一環形凸臺面上時，n個橡皮墊分別設置于n個第二環形凸臺面與多普勒差分干涉儀的分光棱鏡的上表面之間。

優選地，上述橡皮墊與第二環形凸臺的凸臺面形狀匹配，以減小分光棱鏡與橡皮墊的接觸面積。