[实用新型]一种长波红外多普勒差分干涉仪系统支撑结构

说明书

本实用新型提供一种长波红外多普勒差分干涉仪系统支撑结构，解决了长波红外多普勒差分干涉仪整机在温度变化过程中的微热应力、低热变形等问题。该支撑结构镜组内各镜片采用轴向弹性压紧固定，同时通过弹簧柱塞对扩视场棱镜轴向弹性压紧固定以及对扩视场棱镜径向压紧固定，有效减小温度变化对干涉仪光学元件的影响，保证长波红外多普勒差分干涉仪相位反演精度和测风精度。

技术领域

本实用新型涉及一种长波红外多普勒差分干涉仪系统支撑结构。

背景技术

地球大气环境是一个十分复杂的动态系统，指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特征，其中由太阳辐射引起的温度、湿度、风速等特征是探测大气环境的重要参数。

中高层大气风场探测是表征大气环境及大气动力学特征的重要手段，对于精准天气预报、航空航天事业的顺利进行都有着重要的意义。多普勒差分干涉技术以迈克尔逊干涉技术为原型，在空间外差干涉技术的基础上改进而来，通过傅里叶变换反演干涉条纹相位得到风速等信息。其近年来发展迅速，已成为被动风场探测技术的热点。长波红外作为多普勒差分干涉技术的应用波段，对于大气风场探测具有重要的意义，但目前国内外对于多普勒差分干涉技术中的长波红外波段研究工作仍相对较少。

长波红外多普勒差分干涉仪的设计难点主要在于背景热辐射，一切高于绝对零度的物体都会有热辐射，因此在光机内表面都是背景热辐射源，常温300K时，光机系统自身的热辐射对信号干扰及其严重，当微弱的目标信号分光之后会被光机系统自身产生的背景热辐射覆盖。在光学系统设计的过程中，设定光学系统的使用背景为低温环境温度，以此来消除长波红外干涉仪的背景热辐射源。当温度从常温降至低温时，由于系统结构件与光学件材料热膨胀系数不匹配，会产生较大的热应力和热变形，进而产生干涉条纹倾斜、调制度降低和影响相位反演精度等问题。

实用新型内容

为了解决长波红外多普勒差分干涉仪整机在温度变化过程中的微热应力、低热变形等问题，本实用新型提出了一种长波红外多普勒差分干涉仪系统支撑结构，以保证长波红外多普勒差分干涉仪相位反演精度和测风精度。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术解决方案是提供一种长波红外多普勒差分干涉仪系统支撑结构，其特殊之处在于：包括冷光学箱体及位于冷光学箱体内部且沿光路依次设置的前置镜组件支撑结构、干涉仪组件支撑结构和后置成像镜组件支撑结构；

所述前置镜组件支撑结构包括前置镜组镜框、固定在前置镜组镜框小端内的前置镜组镜片一镜框及固定在前置镜组镜框大端内的前置镜组镜片二镜框；

所述前置镜组镜片一镜框内沿光路入射方向依次同轴套设前置镜组镜片一压环、第一弹性间隔元件、滤光片镜框及滤光片压环；所述滤光片压环与前置镜组镜片一镜框轴向弹性压紧；

所述前置镜组镜片二镜框内套设前置镜组镜片二压环，前置镜组镜片二压环与前置镜组镜片二镜框轴向弹性压紧前置镜组镜片二；

所述干涉仪组件支撑结构用于支撑干涉仪组件；

所述后置成像镜组件支撑结构包括后置成像镜组镜框及沿光路入射方向依次设置在后置成像镜组镜框内的成像镜组镜片一镜框、成像镜组镜片二镜框及成像镜组镜片三镜框；成像镜组镜片一镜框内套设成像镜组镜片一压环，成像镜组镜片一压环与成像镜组镜片一镜框轴向弹性压紧固定成像镜组镜片一；成像镜组镜片二镜框内套设成像镜组镜片二压环，成像镜组镜片二镜框与成像镜组镜片二压环轴向弹性压紧固定成像镜组镜片二；成像镜组镜片三镜框内套设成像镜组镜片三压环，成像镜组镜片三镜框与成像镜组镜片三压环轴向弹性压紧固定成像镜组镜片三。

进一步地，为了减小干涉仪组件低热变形，所述干涉仪组件支撑结构包括干涉仪左支架、左扩视场棱镜间隔、左光栅间隔、左光栅基板、左压盖、干涉仪右支架、右扩视场棱镜间隔、右光栅间隔、右光栅基板以及右压盖；