[发明专利]一种长波红外多普勒差分干涉仪组件支撑结构

说明书

本发明提供一种长波红外多普勒差分干涉仪组件支撑结构，解决了长波红外多普勒差分干涉仪组件微应力、低热变形和热应力等问题，每部分光学元件都可以通过设置的微调结构调整角度或间隔等位置关系且堆栈臂内光学元件采用轴向一体式弹性压紧的方式固定，充分确保了堆栈臂内光学元件在温度变化时可自由变形以减小热应力，具有较好的温度适应性；并采用分体式设计思路，将干涉仪组件光学元件分成左右两个堆栈臂分别安装在干涉仪左支架和干涉仪右支架中；每个独立组件单独设计，最后按光学位置要求进行装配设计，设计思路明确，便于后期装调工作。

技术领域

本发明属于一种支撑结构，具体涉及一种长波红外多普勒差分干涉仪组件支撑结构。

背景技术

中高层大气风场探测是表征大气环境及大气动力学特征的重要手段，对于精准天气预报、航空航天事业的顺利进行都有着重要的意义。多普勒差分干涉技术以迈克尔逊干涉技术为原型，在空间外差干涉技术的基础上改进而来，通过傅里叶变换反演干涉条纹相位得到风速等信息。其近年来发展迅速，已成为被动风场探测技术的热点。长波红外谱段作为多普勒差分干涉仪的应用光谱范围，在中高层大气痕量气体成分、气辉谱线探测等方面具有不可替代的优势。

基于长波红外多普勒差分干涉技术的技术要求，需采用低温工作环境以抑制长波红外波段特有的热背景辐射。对于多普勒差分干涉技术中最重要的干涉仪组件固定支撑问题，高热稳定性和微应力支撑结构是保证多普勒差分干涉技术测量精度的关键技术。由于金属材质的结构件与玻璃材质的光学元件热膨胀系数相差较大，当温度发生变化时，将会产生极大的内应力，导致光学元件镜片发生刚体位移，面性变化等都对光学系统性能产生极大的影响。

目前针对多普勒差分干涉仪这种不规则形状的低温支撑问题研究较少，且大部分都存在结构复杂、热应力和热变形较大，进而导致干涉条纹倾斜、调制度降低影响相位反演精度等问题。

发明内容

为了解决长波红外多普勒差分干涉仪组件微应力、低热变形和热应力等问题，本发明提出一种长波红外多普勒差分干涉仪组件支撑结构，有效降低温度变化对干涉条纹和反演精度的影响。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种长波红外多普勒差分干涉仪组件支撑结构，其特殊之处在于：包括干涉仪左支架、干涉仪右支架、左扩视场棱镜间隔、右扩视场棱镜间隔、左光栅间隔、右光栅间隔、左光栅基板、右光栅基板、左压盖以及右压盖；

上述干涉仪右支架包括第一安装板与第二安装板；上述第一安装板上开设有第一方形通孔，第二安装板上开设有第一圆形通孔；

上述干涉仪左支架包括第三安装板与第四安装板；上述第三安装板上开设有第二方形通孔，第四安装板上开设有第二圆形通孔；

上述右扩视场棱镜间隔、右光栅间隔、右光栅基板以及右压盖由内向外依次沿第一方形通孔轴向安装于第一方形通孔内，定义靠近第二安装板的位置为内，远离第二安装板的位置为外；右扩视场棱镜间隔与右光栅间隔之间用于放置右扩视场棱镜，且右扩视场棱镜一个面的外周与右扩视场棱镜间隔接触，另一面的外周与右光栅间隔接触；右光栅间隔与右光栅基板之间用于放置右光栅，且右光栅一个面的外周与右光栅间隔接触，另一个面与右光栅基板完全贴合；

上述左扩视场棱镜间隔、左光栅间隔、左光栅基板以及左压盖由内向外依次沿第二方形通孔轴向安装于第二方形通孔内，定义靠近第四安装板的位置为内，远离第四安装板的位置为外；左扩视场棱镜间隔与左光栅间隔之间用于放置左扩视场棱镜，且左扩视场棱镜一个面的外周与左扩视场棱镜间隔接触，另一面的外周与左光栅间隔接触；左光栅间隔与左光栅基板之间用于放置左光栅，且左光栅一个面的外周与左光栅间隔接触，另一个面与左光栅基板完全贴合；通过左右扩视场棱镜间隔可以调整控制左右扩视场棱镜与分束板及补偿板角度及间隔等位置关系，通过左右光栅间隔调整控制左右光栅与左右扩视场棱镜角度及间隔等位置关系。