采用刚柔匹配结构连接的光学主系统的制作方法

本技术涉及光学设备，尤其涉及一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统。

背景技术：

1、现有的光学主系统各部件之间的连接均采用刚性结构连接，由于光学主系统对主镜和次镜面形和相对位置精度要求特别高，并且其所面临的环境十分复杂，在设计过程中需要综合考虑光学主系统所承受的各种振动载荷、温度变化引起的热应力载荷以及各个结构安装过程中由于加工误差引起的安装应力载荷等因素对主系统光学性能指标的影响。现有的所有结构件都采用刚性结构连接的光学主系统在面临这些载荷时就会存在以下问题：一、面临大量级环境振动载荷时，由于采用刚性结构连接安装方式，振动载荷所带来的变形和应力基本上由光学主系统的各个部件均匀承受，一旦振动量级过大，就会导致主镜和次镜的相对位置发生变化，甚至应力传递到主镜上引起主镜面形的变化。由于主系统灵敏度比较高，这些都会导致光学主系统的光学性能指标恶化；二、面临温度变化，光学主系统各部件选用的材料的热膨胀系数不同，导致温度变化时不同热膨胀系数的材料之后会有不匹配的位移载荷，导致结构之间相互变形，由于采用刚性结构连接安装，各个结构件的热变形量也基本相当，也会导致主镜和次镜的相对位置发生变化，从而引起光学主系统的光学性能指标恶化；三、面对安装应力载荷，由于加工误差和加工精度的限制，主镜背板和主系统框架之间的刚性连接安装面不可能是绝对的平面，现有的加工精度极限为平面度5um以内，实践证明这样的平面度情况下，在刚性结构连接安装过程中仍然存在较为明显的安装变形，导致主镜和次镜的相对位置发生变化，从而引起光学主系统的光学性能指标恶化。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，用以解决现有技术中光学主系统各部件采用刚性连接，在环境发生变化时，主镜和次镜之间的相对位置容易发生变化的缺陷。

2、本实用新型提供一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，包括：主镜组件、次镜组件、次镜筒和主系统框架，所述主镜组件与所述次镜组件分别设置于所述次镜筒的两端，并与所述次镜筒刚性连接；所述主系统框架套设于所述次镜筒的外部，所述主系统框架与所述主镜组件柔性连接，以在所述光学主系统所处环境条件发生变化后，将载荷应力和变形传递至柔性连接处进行释放，进而使所述主镜组件与所述次镜组件之间的相对位置不变。

3、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，所述主系统框架与所述主镜组件通过多个柔性连接件连接。

4、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，所述主系统框架为柔性主系统框架。

5、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，每个所述柔性连接件具有一个弯折部，所述柔性连接件的两端分别与所述主系统框架以及所述主镜组件连接。

6、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，每个所述柔性连接件包括：第一连接部和多个第二连接部，多个所述第二连接部沿所述第一连接部的长度的延伸方向平行设置，每个所述第二连接部设有所述弯折部；其中，所述第一连接部和所述第二连接部中的一者与所述主系统框架连接，另一者与所述主镜组件连接。

7、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，所述主镜组件包括：主镜板，与所述次镜筒刚性连接，所述主镜板通过所述柔性连接件与所述主系统框架连接；主镜，与所述主镜板刚性连接。

8、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，所述主镜板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述次镜筒连接，所述第二表面环向设有多个缺口，每个所述缺口分别与一个所述柔性连接件连接。

9、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，所述主系统框架包括：框架部，所述框架部套设于所述次镜筒的外部；多个第三连接部，多个所述第三连接部沿所述框架部的圆周方向环形设置，每个所述第三连接部分别与所述框架部以及所述主镜组件连接。

10、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，所述柔性连接件为钛合金柔性连接件。

11、根据本实用新型提供的一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，所述次镜组件包括：次镜座，与所述次镜筒刚性连接；次镜，与所述次镜座刚性连接。

12、本实用新型提供的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，通过将主镜组件与主系统框架采用柔性连接，而主镜组件、次镜筒和次镜组件之间采用刚性连接，可在光学主系统面临复杂的环境载荷时，将变形和应力都集中于柔性连接处和主系统框架上，从而使主镜组件和次镜组件之间作为一个相对刚性体，二者之间的位置不会发生变化，进而保证了光学主系统的光学性能指标不发生变化或控制在许可的范围内。

技术特征：

1.一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，包括：主镜组件、次镜组件、次镜筒和主系统框架，所述主镜组件与所述次镜组件分别设置于所述次镜筒的两端，并与所述次镜筒刚性连接；

2.根据权利要求1所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，所述主系统框架与所述主镜组件通过多个柔性连接件连接。

3.根据权利要求1所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，所述主系统框架为柔性主系统框架。

4.根据权利要求2所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，每个所述柔性连接件具有一个弯折部，所述柔性连接件的两端分别与所述主系统框架以及所述主镜组件连接。

5.根据权利要求4所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，每个所述柔性连接件包括：第一连接部和多个第二连接部，多个所述第二连接部沿所述第一连接部的长度的延伸方向平行设置，每个所述第二连接部设有所述弯折部；

6.根据权利要求4所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，所述主镜组件包括：

7.根据权利要求6所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，所述主镜板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述次镜筒连接，所述第二表面环向设有多个缺口，每个所述缺口分别与一个所述柔性连接件连接。

8.根据权利要求3所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，所述主系统框架包括：

9.根据权利要求2所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，所述柔性连接件为钛合金柔性连接件。

10.根据权利要求1所述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，其特征在于，所述次镜组件包括：

技术总结本技术涉及光学设备技术领域，提供一种采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，包括：主镜组件、次镜组件、次镜筒和主系统框架，主镜组件与次镜组件分别设置于次镜筒的两端，并与次镜筒刚性连接；主系统框架套设于次镜筒的外部，主系统框架与主镜组件柔性连接，以在光学主系统所处环境条件发生变化后，将载荷应力和变形传递至柔性连接处进行释放。上述的采用刚柔匹配结构连接的光学主系统，可在光学主系统面临复杂的环境载荷时，将变形和应力都集中于柔性连接处和主系统框架上，从而使主镜组件和次镜组件之间作为一个相对刚性体，二者之间的位置不会发生变化，进而保证了光学主系统的光学性能指标不发生变化或控制在许可的范围内。技术研发人员：吴少俊,王林海,谢腾,吕世猛,李康受保护的技术使用者：北京极光星通科技有限公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/6/11