[发明专利]一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统

说明书

本发明公开了一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统，该夹持系统包括元件框、光学元件、夹持模块和压紧螺钉；光学元件通过夹持模块的固定在元件框内，夹持模块通过压紧螺钉固定在元件框上，夹持模块通过夹持模块安装面与元件框固定连接，夹持模块的光学元件接触面与光学元件的表面接触并传递压力，夹持模块能够实现光学元件接触面相对于夹持模块安装面在X轴方向转动、Y轴方向转动以及Z轴方向平动三个自由度的自适应调节，进而保证夹持模块的光学元件接触面与光学元件时刻处于面接触的状态，有利于控制光学元件面型。

技术领域

本发明涉及一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统，属于机械设计及力学分析技术领域。

背景技术

大型和超大型光学系统中，使用了大量的大口径光学元件，一般径厚比大于40，容易发生变形，影响到系统的光学性能。传统的夹持方式针对这种大口径光学元件通常采用密封胶条等非金属柔性材料作为与光学元件的直接接触元件。然而，该类非金属材料在高功率密度激光光路中极易产生分解，分解产生的大量微小颗粒将造成光路的严重污染，破坏光路系统的高洁净环境。

高功率密度光学系统对其光路中的巨量大径厚比光学元件具有高面型精度以及高洁净度的严格要求。由于夹持元件导致的应力集中对面型和稳定性的威胁是该领域的巨大挑战。

因此，为解决高功率密度光学系统中大径厚比大径厚比光学元件面型精度与洁净度之间的矛盾，亟需设计一种基于金属材料且满足夹持要求的大径厚比大径厚比光学元件多功能夹持系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统，系统采用简单易行的结构以弹性夹持、多自由度自适应调节以及压紧力测量相结合的方式，实现对大径厚比光学元件高面型质量的多功能夹持。

一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统，该夹持系统包括元件框、光学元件、夹持模块和压紧螺钉；

所述光学元件通过夹持模块的固定在元件框内，夹持模块通过压紧螺钉固定在元件框上，所述夹持模块通过夹持模块安装面与元件框固定连接，所述夹持模块的光学元件接触面与光学元件的表面接触并传递压力，夹持模块能够实现光学元件接触面相对于夹持模块安装面在X轴方向转动、Y轴方向转动以及Z轴方向平动三个自由度的自适应调节，进而保证夹持模块的光学元件接触面与光学元件时刻处于面接触的状态。

进一步地，所述夹持模块为一体化的立体三维结构，令夹持模块的长、宽和高三个方向分别为X、Y和Z；主体包括浮动基块、外Y轴变形梁、内Y轴变形梁、Z字浮动块、两个夹持模块支撑块、X轴弹性转轴和Z向变形梁；