[发明专利]一种应用杠杆原理进行温度补偿的方法与设备

摘要

本发明公开了一种应用杠杆原理进行温度补偿的方法与设备，它能有效地消除温度变化对光学元件间相对位置的影响，本发明中，若基座和补偿杆采用同种材料，无需考虑线涨系数变化的影响，补偿更加可靠。该发明采用的技术方案如下：将第一光学元件、补偿杆的一端、杠杆支点座安装在基座上，支点座需安装在补偿方向计算基准线上，第二光学元件则安装于基座上方的滑动机构上；以补偿杆固定在基座的一端为补偿方向的计算基准线，若需保证两光学元件相对位置不变，仅需满足式1：公式1，两光学元件间距不随温度变化而变化。

主权项

一种应用杠杆原理进行温度补偿的方法，其特征在于：将第一光学元件、补偿杆的一端、杠杆支点座安装在基座上，杠杆支点座安装在补偿方向计算基准线上，第二光学元件安装于基座上方的滑动机构上；基座材料线膨胀系数为a₁，补偿杆线膨胀系数为a₂；以补偿杆固定在基座的一端为补偿方向的计算基准线，当温度变化量为Δt时，令第一光学元件位置偏移方向为正，其变化量则为:ΔL₁＝L₁a₁Δt补偿杆与杠杆连接的一端点的移动方向则为负，其值为：ΔL₂＝L₂a₂Δt根据杠杆原理，第二光学元件的位置变化为正，其值为：${\mathrm{\ΔL}}_3=\frac{X_2{\mathrm{\ΔL}}_2}{X_1}=\frac{X_2{L}_2{a}_2\mathrm{\Δt}}{X_1}$当ΔL₁＝ΔL₃时，第一光学元件和第二光学元件的相对位置变化量为0，即保证两光学元件相对位置不变，仅需满足式1：$\frac{X_2}{X_1}=\frac{L_1{a}_1}{L_2{a}_2}$     公式1，其中，基座材料线膨胀系数为a₁，补偿杆线膨胀系数为a₂；第一光学元件到基准线的距离为L₁，第二光学元件到基准线的距离为L₂；补偿杆到杠杆支点的距离为X₁，第二光学元件中心到杠杆支点的距离为X₂；第一光学元件到基准线间距离变化量为ΔL₁，补偿杆长度变化量为ΔL₂，第二光学元件到基准线间距离变化量为ΔL₃；温度变化量为Δt。