[发明专利]一种光致异构反射镜系统

说明书

技术领域

本发明属于航天光学遥感领域，涉及一种空间遥感器超轻型反射镜系统，适用于未来轻型遥感器的研制需求。

背景技术

随着航天技术的快速发展以及军民对航天遥感需求的不断提高，大幅度增加遥感器的口径及焦距成了必然趋势，为此，遥感器的重量和体积也成倍增长，导致遥感器的研制成本大幅加，给运载发射也带来了非常大的挑战，因此需要减小遥感器的体积与重量，节约研制与发射成本。另一方面随着遥感器口径的增大，光学系统的精度难以满足光学成像特别是可见光成像要求，因而需要在轨对遥感器光学系统精度进行实时调整以满足系统需求。因此，遥感器反射镜的轻型化以及面形可控成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，一种光致异构反射镜系统，降低反射镜组件的重量，满足了大型光机系成像需求。

本发明的技术方案是：一种光致异构反射镜系统，包括基板、激光器、扩束装置、偏振及能量控制装置、扫描装置、反射镜组件支撑结构、薄膜反射镜组件、波前探测器、控制分系统；激光器、扩束装置、偏振及能量控制装置、扫描装置从左向右依次固定安装在基板上；反射镜组件支撑结构的一端通过铰链与薄膜反射镜组件固定连接，另一端通过螺栓与基板固定连接；通过反射镜组件支撑结构将薄膜反射镜组件支撑在扫描装置的上方；

波前探测器探测到外部光学系统发出的波前信号，并反馈给控制分系统；控制分系统根据波前信号生成控制信息并分别输入至扩束装置、偏振及能量控制装置、扫描装置；偏振光由激光器出射后，送至扩束装置；扩束装置根据控制分系统输入的控制信号改变偏振光的光束口径后，送至偏振及能量控制装置；偏振及能量控制装置根据控制分系统输入的控制信号调整偏振光的偏振方向以及功率大小，并将调整后的偏振光出射至扫描装置；扫描装置根据控制分系统输入的控制信号调整偏振光的反射方向，并将反射后的偏振光入射至薄膜反射镜组件上的需要调整面形的区域；偏振光在控制分系统的调控下不断地调整薄膜反射镜组件的面形，直至薄膜反射镜组件的面形精度满足阈值。

所述薄膜反射镜组件包括复合薄膜反射镜、上压环、下压环和压紧结构；通过上压环、下压环和多个压紧结构配合将复合薄膜反射镜压紧；所述复合薄膜反射镜为由偶氮苯及聚酰亚胺复合而成的薄膜，合成时先对聚酰亚胺薄膜进行打磨处理，然后在打磨后的聚酰亚胺薄膜表面加入粉末状偶氮苯材料。

所述扫描装置包括扫描反射镜组件、水平方向转动轴、竖直方向转动轴、扫描镜连接结构、驱动机构以及扫描装置底座，扫描反射镜组件通过小型轴承与水平方向转动轴固连，水平方向转动轴固定安装在扫描镜连接结构上；同时扫描镜连接结构还与竖直方向转动轴通过轴承连接；驱动机构固定安装于扫描装置底座上，控制水平方向转动轴与竖直方向转动轴的运动；所述反射镜组件由反射镜和支撑结构组成。

所述反射镜组件支撑结构由多个杆式支撑结构组成。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）本发明采用具有光致异构特性的复合薄膜材料，利用其在偏振光照射下具有宏观变形的点，将其制作成薄膜反射镜，因而重量可以特别轻，显著节约反射镜组件的研制成本；

（2）本发明中光致异构薄膜反射镜的支撑方式采用周边压紧方式，较传统的反射镜支撑方式，结构更简单，装调精度要求降低，更易操作；

（3）本发明通过控制入射镜面的偏振光的能量，光斑大小及偏振方向实时调整光致异构薄膜反射镜的面形精度以满足成像要求，避免了遥感器在轨时因为加工、装调以及失重影响而导致的不可恢复的面形变化。

附图说明

图1为本发明的轻型反射镜系统组成图；

图2为本发明扫描装置组成图；

图3为本发明的光致异构反射镜组件图。

具体实施方式

本发明提供了一种轻型光致异构反射镜系统，安装于遥感器光机系统内，用作空间光学遥感器反射镜，可做成大口径反射镜，重量轻并且可以通过偏振的控制光致异构薄膜反射镜的面形，满足光学系统成像需求。

轻型光致异构反射镜系统采用新型的高稳定性、高均匀性偶氮苯衍生物及聚酰亚胺薄膜做成的复合薄膜，利用偶氮苯衍生物的光致异构特性，通过改变入射镜面的偏振光的能量，光斑大小及偏振方向实时调整薄膜反射镜的面形变化。