低温红外光学系统技术方案

低温红外光学系统，属于卡赛林光学系统技术领域。其特征是凹面主镜的底部为弹性底边，基板成网格状，凸面次镜固定于支架的至少三根支撑杆确定的平面上，其平面与基板平行，支架的固有频率大于环境的激励频率，系统的零部件和光学元件均采用同一种铝合金制成。该系统具有口径大，重量轻、能快速致冷达到温度平衡、能在低温下达到衍射极限的成像质量的等优点。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种低温红外光学系统，属于卡赛林光学系统
，特别涉及在100K低温下使用的红外光学系统。目前，普通的光学系统多数以玻璃材料作为光学元件。红外光学系统，根据不同的波段要求，用作光学元件的材料有锗、硫化锌、硒化锌等，通常加工装调只能在常温下进行，而光学系统是在100K的低温下使用，从常温到低温100K，期间要经历200K的温度变化。由于这些材料的导热性都很差，系统无法在短时间内降到很低(如100K)的温度，并达到温度平衡，从而影响光学系统的成像质量，无法满足低温下的使用要求。本技术的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种口径大，重量轻、能快速致冷达到温度平衡、能在低温下达到衍射极限的成像质量的低温红外光学系统。本技术的目的可以通过以下措施来达到低温红外光学系统，基板上固定有凹面主镜、支架和外部遮光罩，基板与凹面主镜的中心通孔与锥状遮光筒螺纹连接，凸面次镜固定于支架上位于与中心通孔相对应的位置，凹面主镜的底部为弹性底边，基板成网格状，凸面次镜固定于支架的至少三根支撑杆确定的平面上，其平面与基板平行，支架的固有频率大于环境的激励频率，系统的零部件和光学元件均采用同一种铝合金制成。本技术的目的还可以通过以下措施来达到凹面主镜底部的弹性底边的厚度≤2毫米；网格状基板筋格的厚度为1-3毫米；支撑杆的截面尺寸为8-12毫米×5-9毫米；凸面次镜通过一次面镜固定于支架的支撑杆上。 附图说明图1为本技术的结构图 图2为A-A剖面图 图3为B-B剖面图本技术下面将结合附图作进一步的说明如图所示凹面主镜(4)为183毫米、其边缘厚度为3毫米，支架(3)和外部遮光罩(8)用螺钉(2)分别固定于基板(1)上，为减轻重量，遮光罩用0.3毫米的铝板制成；挖去基板(1)上无连接件的部分成网格状，网格状基板(1)的筋格的厚度为2毫米；基板(1)与凹面主镜(4)的中心通孔与锥状遮光筒(5)螺纹连接；凹面主镜(4)的底部为弹性底边(9)，其厚度为2毫米；凸面次镜(6)与次镜板(7)连接再固定于支架(3)的三根支撑杆端部确定的平面上、并位于与中心通孔相对应的位置，三根支杆端部构成的平面与基板(1)平行，支撑杆的截面尺寸为10×7毫米，支架(3)的固有频率大于环境的激励频率100HZ，系统的零部件和光学元件均采用同一种铝合金制成。本技术相比已有技术具有如下优点1、凹面主镜底部的弹性底边，能吸收主镜安装固定引起的变形，防止变形传到主镜镜面上，提高成像质量。2、所有部件均采用同一种铝合金制成的光学系统，在温度变化时，可以保证光学系统的各个方向同比例缩放，从而使光学系统在低温下的成像质量得到保证。3、在环境温度变化时，由于铝合金具有良好的导热性，光学系统内部可在短时间内从常温降到100K低温、达到温度平衡，并在低温下达到衍射极限的成像质量，而且由于其成像质量对温度变化不敏感，光学系统还适合在较宽温度变化的环境条件下工作，提高了系统的适应性。4、系统的主镜与次镜分别固定于网格状基板上、支架的支撑杆上的结构，使系统的重量最轻，便于使用。5、光学系统的大口径，可以提高系统的分辨力及对弱小目标的探测能力。权利要求1.低温红外光学系统，基板(1)上固定有凹面主镜(4)、支架(3)和外部遮光罩(8)，基板(1)与凹面主镜(4)的中心通孔与锥状遮光筒(5)螺纹连接，凸面次镜(6)固定与支架(3)上位于与中心通孔相对应的位置，其特征在于凹面主镜(4)的底部为弹性底边(9)，基板(1)成网格状，凸面次镜(6)固定于支架(3)的至少三根支撑杆确定的平面上，该平面与基板(1)平行，支架(3)的固有频率大于环境的激励频率，系统的零部件和光学元件均采用同一种铝合金制成。2.如权利要求1所述的低温红外光学系统，其特征在于凹面主镜(4)底部的弹性底边(9)的厚度≤2毫米。3.如权利要求1或2所述的低温红外光学系统，其特征在于网格状基板(1)筋格的厚度为1-3毫米。4.如权利要求1或2所述的低温红外光学系统，其特征在于支撑杆的截面尺寸为8-12毫米×5-9毫米。5.如权利要求1或2所述的低温红外光学系统，其特征在于凸面次镜(6)通过次镜板(7)固定于支架(3)的支撑杆上。专利摘要低温红外光学系统，属于卡赛林光学系统
其特征是凹面主镜的底部为弹性底边，基板成网格状，凸面次镜固定于支架的至少三根支撑杆确定的平面上，其平面与基板平行，支架的固有频率大于环境的激励频率，系统的零部件和光学元件均采用同一种铝合金制成。该系统具有口径大，重量轻、能快速致冷达到温度平衡、能在低温下达到衍射极限的成像质量的等优点。文档编号G02B13/14GK2266140SQ9623392公开日1997年10月29日 申请日期1996年10月23日 优先权日1996年10月23日专利技术者沈忙作, 马文礼, 廖胜 申请人:中国科学院光电技术研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
低温红外光学系统，基板（１）上固定有凹面主镜（４）、支架（３）和外部遮光罩（８），基板（１）与凹面主镜（４）的中心通孔与锥状遮光筒（５）螺纹连接，凸面次镜（６）固定与支架（３）上位于与中心通孔相对应的位置，其特征在于：凹面主镜（４）的底部为弹性底边（９），基板（１）成网格状，凸面次镜（６）固定于支架（３）的至少三根支撑杆确定的平面上，该平面与基板（１）平行，支架（３）的固有频率大于环境的激励频率，系统的零部件和光学元件均采用同一种铝合金制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈忙作，马文礼，廖胜，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]