星载热红外长波光谱仪透镜柔性支撑结构研究

为研究热红外光学系统中深低温下多形式、窄边框透镜的支撑问题,以星载热红外高光谱成像系统为载体,采用正交设计和有限元分析相结合的方法,设计了一套透镜柔性支撑结构,解决了从常温到约70 K的大温差环境下受支撑结构影响而出现透镜面型退化和光学基准不稳定的难题。试验表明,在多形式、窄边框透镜柔性支撑的设计分析中,柔性块的宽度决定了支撑结构与透镜间的应力大小。进行了力学振动试验验证及真空低温试验测试,结果表明,力学振动试验后带有柔性支撑环的光学系统仍可稳定可靠地工作在约70 K的环境中,且光学系统调制传递函数(MTF)优于0.4,满足指标优于0.15的要求,为多形式、窄边框透镜的支撑结构设计提供了依据。