高精度标准镜支撑结构的研究与设计.pdf

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1、第43卷第4期红外与激光工程2014年4月VO1．43NO．4InfraredandLaserEngineeringApr．2014高精度标准镜支撑结构的研究与设计丁玲1,2，王涛，杨洪波，贾宏光(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：为了保证高精度光学元件面形检测精度，必须对干涉仪标准镜自身的面形精度进行严格控制。在考虑标准镜自重的情况下，采用有限元方法研究了不同胶点数量及分布形式、不同的镜框支撑方式对参考面面形精度的影响。根据研究结果，针对球面标准镜面形精度要优于M40的要求，设计了口径6150mm的标准镜的支撑方式

2、，采用12x3点胶接、镜框底面六点的挠性支撑方式，经有限元分析得到：参考面面形的PV值为7．36nm，RMS值为1．52nm；并验证了温度变形较自重变形很小。结果表明，各项指标满足设计要求，证明了结构设计的合理性。关键词：标准镜；参考面；支撑结构；自重变形；有限元法中图分类号：TH703文献标志码：A文章编号：1007—2276(2014)04—1172—04Investigationanddesignforstructureofhigh—precisi0nreferencemirrorDingLing，WangTao，YangHongbo，JiaHongguang(1．ChangchunI

3、nstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofScience，Changchun130033，China2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Inordertoensurethemeasuringprecisionofhighaccuracyoptical，theaccuracyoftheinterferometerreferencemirrormustbecontrolledstrictly．Theinfluencesofdi

4、fferentnumberofadheredpointsandpointdistribution，anddifferentsupportschemesontheshapesofreferencemirrorwereinvestigatedbymeansoffiniteelementmethodundergravitationalconditions．Inordertoachievethepeaktovalley(PV)valueofreferencespheremirrorwhichisbetterthanM40，akindofsupportstructureof6150mmreferenc

5、emirorwasdesignedaccordingtotheresultsofresearch．Theexperimentalresultsbymeansoffiniteelementmethodindicatethatthepeaktovalley(PV)valueandrootmeansquare(RMS)valueofthereferencesurfaceareonly7．36nmand1．52nmbysupportschemewith12x3distributedandsix-pointsflexiblesupport，andthethermaldeformationislesst

6、hangravitydeformation．Theseresultsdemonstratethatalltargetsvalidatetherationalityofstructureanditcanwellsatisfytherequirements．Keywords：referencemiror；referencesurface；supportstructure；gravitydeformation；niteelementmethod收稿日期：2013—08—21：修订日期：2013—09—24基金项目：中国科学院“三期”创新工程作者简介：丁．~(1987一)，女，博士生，主要从事精密机

7、械结构设计方面的研究。Email：dingling7891@126．com导师简介：杨洪波(1963一)，男，硕士，研究员，博士生导师，主要从事光机电集成计算机辅助工程技术的研究。Email：yanghb@vip．163．com第4期丁玲等：高精度标准镜支撑结构的研究与设计1173O引言现代高精度光学仪器的快速发展不仅对光学透镜的设计、加工、装配及调校提出了越来越高的要求，对光学元件的检测要求也越来越高，尤其