[实用新型]基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统

说明书

本实用新型提供一种基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统。本实用新型包括镜筒、分别设置在镜筒两端的主镜室底座和次镜室底座，主镜室底座上安装主镜室，主镜室里面安装主镜，次镜室底座上通过导轨安装次镜室，次镜室里面安装次镜，主镜室与次镜室之间连接热变形控制组件；热变形控制组件包括与主镜室底座连接的第一杆组和与次镜室连接的第二杆组，第一杆组与联轴器一固定连接，第二杆组与联轴器二固定连接，联轴器一与联轴器二之间通过粘胶固化连接，第一杆组与联轴器一采用相同的材质，第二杆组与联轴器二采用相同的材质。本实用新型能够使得扩束系统的主、次镜间距在40℃温差影响下热变形量控制在2μm以内。

技术领域：

本发明涉及一种基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统，属于光学设备技术领域。

背景技术：

光学主扩束系统为满足场外使用要求，在30℃温差范围内，主、次镜光轴方向热变形量需控制在2μm以内，才能满足主扩束系统光束质量要求；现有解决方案是常用超低热膨胀系数的材料(如殷钢)，一方面超低热膨胀系数材料的成本极高，另一方面材料本身也存在极小的热膨胀系数，

热变形量的计算公式如下：

式中：主、次镜光轴方向为热变形量；

为材料的热膨胀系数，如殷钢的热膨胀系数为0.15；

为主、次镜光轴方向的长度；

为使用环境的热差；

当热差范围较大 (大于30℃)、主、次镜光轴长度尺寸较大(600mm)的情况下，代入上式得到热变形量为：

的热变形量是无法满足高精度的要求，再考虑到主、次镜曲率半径等参数及设计误差的影响，仅仅通过采用超低热膨胀系数的材料难以有效解决此问题。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统，通过调节主、次镜光轴方向总长的有效热膨胀系数，进而控制主、次镜间距在40℃温差影响下热变形量控制在2μm以内。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统，包括镜筒、分别设置在镜筒两端的主镜室底座和次镜室底座，所述主镜室底座上安装主镜室，所述主镜室里面安装主镜，所述次镜室底座上通过导轨安装次镜室，所述次镜室里面安装次镜，所述主镜室与次镜室之间连接热变形控制组件；

所述的热变形控制组件包括与所述主镜室底座连接的第一杆组和与所述次镜室连接的第二杆组，所述第一杆组与联轴器一固定连接，所述第二杆组与联轴器二固定连接，所述联轴器一与所述联轴器二之间通过粘胶固化连接，所述第一杆组与联轴器一采用相同的材质，所述第二杆组与联轴器二采用相同的材质。

所述的基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统，所述的第一杆组与联轴器一的线性热膨胀系数为： 。

所述的基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统，所述的第二杆组与联轴器二的线性热膨胀系数为：。

所述的基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统，所述第一杆组的长度A1与所述第二杆组的长度A2的比值为：。

所述的基于可调节与反向热补偿进行热变形控制的主扩束系统，所述的热变形控制组件在所述主镜室和所述次镜室之间沿周向至少设置有两组。

有益效果：