[发明专利]一种多功能超稳光学参考腔及其安装方法

权利要求书

1.一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：包括球形腔体(1)、支撑杆和支撑架(3)，所述球形腔体(1)上开设有贯穿球形腔体(1)的通光孔(8)，所述通光孔(8)的中心轴线通过球形腔体(1)的球心，所述通光孔(8)包括第一通光孔、第二通过光孔和第三通光孔，所述第一通光孔、第二通过光孔和第三通光孔两两相互垂直；所述第一通光孔的轴线为X轴，第二通过光孔的轴线为Y轴，第三通光孔(8-3)的轴线为Z轴；

所述球形腔体(1)的外壁开设有八个球形凹面槽(7)，所述球形凹面槽(7)为盲孔，所述球形凹面槽(7)的轴线指向球形腔体(1)的球心，且与X、Y和Z轴的正方向之间均成54.7°角；

所述球形腔体(1)与支撑架(3)之间通过支撑杆连接，所述支撑杆的一端与球形凹面槽(7)连接，另一端连接在支撑架(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：所述支撑架(3)为立方体结构框架，所述支撑架(3)的八个顶点处均开设有连接孔(11)，所述球形腔体(1)设置在支撑架(3)内，且球形腔体(1)的球心与支撑架(3)的中心重合，所述连接孔(11)的中心轴线指向球形腔体(1)的球心；支撑杆与支撑架(3)上的连接孔(11)连接。

3.根据权利要求2所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：两根所述支撑杆分别通过支撑架(3)顶面的第一对角线位置的连接孔(11)与球形腔体(1)连接，另两根所述支撑杆(2)分别通过支撑架(3)底面的第二对角线位置的连接孔(11)与球形腔体(1)连接，所述第一对角线与第二对角线垂直。

4.根据权利要求1所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：所述第一通光孔和第二通过光孔分别与支撑架(3)的侧面垂直。

5.根据权利要求1所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：所述支撑杆包括后端加力螺栓(4)和前端支撑体组装成(5)，所述前端支撑体(5)的一端为与球形凹面槽(7)配合的球头凸面，前端支撑体(5)上远离球头凸面的位置开设有一段外螺纹；所述后端加力螺栓(4)开设有一段与所述前端支撑体(5)上外螺纹配合的内螺纹孔(9)，所述后端加力螺栓(4)上还开设有与所述连接孔(11)的内螺纹配合的外螺纹。

6.根据权利要求5所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：所述前端支撑体(5)上开设有第一排气孔(10)，所述第一排气孔(10)为通孔，所述后端加力螺栓(4)上开设有第二排气孔(101)，所述第二排气孔(101)为通孔且第二排气孔(101)与第一排气孔(10)连通。

7.根据权利要求1所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：所述球形腔体(1)上与支撑杆连接的球形凹面槽(7)内开设有抽气孔(6)，所述抽气孔(6)为通孔，其中心轴线通过球形腔体(1)的球心。

8.根据权利要求3所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：所述前端支撑体(5)的球头凸面与球形腔体(1)上的球形凹面槽(7)之间为活动连接，在所述通光孔(8)的两端处的球形腔体(1)上均开设有圆面，所述圆面与通光孔(8)相互垂直，所述圆面的中心线和通光孔(8)中心轴线重合，所述通光孔(8)的两端均设置有高反射镜(2)，所述高反射镜(2)与圆面连接。

9.根据权利要求1所述的一种多功能超稳光学参考腔，其特征在于：所述支撑架(3)为一体化结构，在支撑架(3)的每个顶点处剖切有与所述连接孔(11)的中心轴线垂直的三角形平面(12)。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种多功能超稳光学参考腔的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将支撑架(3)的一个面固定在光学平台面上，将球形腔体(1)托举进入支撑架(3)的内部；

第二步：将前端支撑体(5)上开设有外螺纹的部分拧进加力螺栓上开设有内螺纹孔(9)的部分，直至拧紧为止并将弹簧垫片套入后端加力螺栓(4)上；

第三步：将两个后端加力螺栓(4)拧进支撑架顶面第一对角线上两个连接孔(11)，直至达到需要的预紧力为止；

第四步：松开支撑架(3)和光学平台之间的连结，将支撑架(3)和球形腔体(1)翻转180度，然后固定支撑架(3)和光学平台，将另两个后端加力螺栓(4)拧进支撑架(3)底面第二对角线上两个连接孔(11)，直至达到需要的预紧力为止。