[发明专利]拼接型准直镜调整装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种拼接型准直镜调整装置与方法。

背景技术

在大气层外飞行的空间目标受环境的辐射主要有太阳辐射、地球反射太阳光的辐射和地球辐射。为了拓展空间目标试验的途经，需要在地面逼真再现空间环境的真空、低温、冷黑和辐照特性，建立一套模拟空间环境极端条件的技术手段和实验设备，进行地面模拟验证试验。

太阳模拟器是空间环境模拟实验设备的一部分，能够在地面真空系统中较准确地模拟太阳辐照的准直性、均匀性和光谱特性。准直镜是将发散的均匀光束变成接近平行光的必要装置，理想的准直镜应采用二次抛物面，但由于系统输出光束直径较大，大口径准直镜难以加工，且成本高昂，所以采用多块单元准直镜拼接的方法。为保证各单元准直镜拼接后的面型满足使用要求，需要把每一个单元准直镜安装在可以多自由度调整的调整装置上，再借助测量设备分别把每块单元准直镜调整到理想方位。

目前的调整装置是在单元准直镜后面设置一个球面，通过球面旋转调整单元准直镜方位。采用这种方式的调整装置调整单元准直镜方位时旋转中心在后面的球心处，调整时会产生X、Y轴随动位移，系统一致性难以保证，且需要反复多次调整才能达到系统要求。另外，调整时单元准直镜行程较大，相邻单元准直镜的间隔也必须要大，如此系统输出的较多光线无法照射到准直镜面上，系统能量利用率较低。

因此，亟需一种调整效率、能量利用率较高的准直镜调整装置与方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供的拼接型准直镜调整装置与方法能够有效提高调整效率及能量利用率。

本发明一方面提供一种拼接型准直镜调整装置，包括：固定于准直镜背面的连接法兰、安装于连接法兰的调整球座、通过调整球座安装于连接法兰的锁紧螺杆、与锁紧螺杆连接的锁紧螺母、固定座、安装于固定座的后球垫、及设置于固定座与连接法兰之间的调整螺钉；其中，调整球座朝向固定座的表面为球面；后球垫安装于固定座朝向调整球座的表面；后球垫朝向调整球座的表面为球面，用于与调整球座的球面贴合，限制调整球座的运动；调整螺钉一端螺纹连接于固定座，另一端抵靠在连接法兰背离准直镜的表面，用于通过改变固定座与连接法兰的距离，使准直镜进行方位、俯仰旋转；锁紧螺杆贯穿调整球座、后球垫与固定座的中部；锁紧螺母螺纹连接于锁紧螺杆穿出固定座的一端，用于锁定固定座与连接法兰的相对位置。

优选的，连接法兰为中空结构，锁紧螺杆头部端面为平面；以及锁紧螺杆头部与准直镜背面抵靠。

优选的，锁紧螺杆杆部设置有第一台阶面，调整球座球面中部设置有支承面，以及所述第一台阶面与所述支承面抵靠，将锁紧螺杆安装在连接法兰。

优选的，所述装置还包括：

前球垫，安装于调整球座朝向连接法兰的表面与锁紧螺杆之间，其朝向调整球座的表面为球面，用于与调整球座的球面贴合，限制调整球座的运动。

优选的，锁紧螺杆杆部设置有第二台阶面，前球垫朝向连接法兰的表面为平面；以及所述第二台阶面与前球垫朝向连接法兰的表面抵靠，将前球垫安装在调整球座与锁紧螺杆之间。

优选的，锁紧螺杆杆部贯穿前球垫中部。

优选的，调整螺钉的数目为3个。

优选的，所述装置还包括：

旋转推杆，安装于连接法兰外侧；

旋转调整杆，与旋转推杆固定插接，用于使准直镜以锁紧螺杆为轴旋转。

优选的，所述装置还包括：

旋转推杆架，设置于固定座与连接法兰之间，靠近连接法兰的一端容纳旋转推杆本体，用于限制准直镜以锁紧螺杆为轴的旋转。

优选的，所述装置还包括：安装在固定座、处于自由状态或锁定状态的推杆架锁定块；处于自由状态的推杆架锁定块与旋转推杆架滑动连接，沿旋转推杆架纵向滑动；处于锁定状态的推杆架锁定块与旋转推杆架固定连接，用于锁定固定座与连接法兰的相对位置。

本发明另一方面提供一种拼接型准直镜调整方法，包括：

在调整球座的球面两侧设置前球垫与后球垫，前球垫与后球垫朝向调整球座的表面与调整球座的球面贴合，用于限制调整球座的运动；

在固定座与连接法兰之间安装调整螺钉，调整螺钉一端螺纹连接于固定座，另一端抵靠在连接法兰，用于通过改变固定座与连接法兰的距离，使准直镜进行方位、俯仰旋转；

在准直镜与固定座之间设置锁紧螺杆，使锁紧螺杆的头部抵靠在准直镜，杆部贯穿前球垫、调整球座、后球垫、固定座中部向外伸出；锁紧螺杆伸出固定座的一端固定锁紧螺母，用于锁定固定座与连接法兰的相对位置；其中，