高热稳定性测风Fabry-Perot干涉仪标准具的设计

• 作者: 冯玉涛 孙剑 汶德胜 王咏梅 白清兰
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: F-P干涉仪 标准具 测风 热稳定性 优化设计 结构设计
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1167-1173
• 页数: 7页
• 分类号: P414.7|TH744.3
• 字数: 2973字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20132105.1167

摘要

针对星载测风Fabry-Perot(F-P)干涉仪的核心部件F-P标准具的热稳定性对测风精度的影响,从标准具结构设计角度(材料、形状和固定方式)分析了标准具的热稳定性,并给出最优设计方案.通过对光学元件结构尺寸的优化设计,得出了F-P标准具光学元件的最佳形状尺寸,即平板厚度为25 mm,间隔元件的角度为40°.采用柔性结构固定方式,计算了F-P标准具机械结构的形状尺寸.最后基于有限元法,分析了光学组件和整个标准具的热变形.分析结果显示,当环境温度变化0.1℃时,光学组件平板中心间隔变化量为0.64 nm,整个标准具平板中心间隔变化量为0.28 nm,通光口径边缘处间隔变化量为0.2 nm,相对于波长λ为630 nm的气辉光谱线约为λ/2 250和λ/3 150,并且平板间隔变化量沿着径向向外逐渐减小.得到的结果显示,优化设计后的结构参数满足风速为5 m/s时测量精度对热稳定性的要求,同时满足力学性能要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王咏梅	中国科学院国家空间科学中心	47	205	8.0	12.0
2	汶德胜	中国科学院西安光学精密机械研究所	88	760	14.0	22.0
3	白清兰	中国科学院西安光学精密机械研究所	21	145	8.0	11.0
4	冯玉涛	中国科学院西安光学精密机械研究所	24	108	7.0	9.0
5	孙剑	中国科学院西安光学精密机械研究所	24	155	7.0	12.0