[发明专利]一种低应力消旋棱镜粘接调整结构

说明书

本发明属于光学仪器技术领域，涉及一种低应力消旋棱镜粘接调整结构，主要针对采用了光学棱镜消旋形式的红外或者可见光光学系统，在实现低应力装配的同时，考虑了装调的便利性。采用聚四氟乙烯作为第一贴片，在不影响消旋棱镜预定位精度情况下，有效实现振动情况下光学棱镜和金属粘接框架之间振动缓冲；第二贴片采用热膨胀系数匹配的棱镜金属贴片，在降低粘接应力同时，实现对光学棱镜在装配过程和振动载荷下的有效防护。同时采用2道RTV88胶粘工序，保证了棱镜的可靠固定，实现了2平移自由度和2个旋转自由度的光轴独立调整。在实现低胶粘应力的同时，便于对棱镜安装误差进行调整，装配后可保证消旋棱镜在机载高低温和振动等工况环境下的可靠工作。

技术领域

本发明属于光学仪器技术领域，涉及一种低应力消旋棱镜粘接调整结构，主要针对采用了光学棱镜消旋形式的红外或者可见光光学系统，在实现低应力装配的同时，考虑了装调的便利性。

背景技术

对于带有方位扫描旋转机构的红外或者可见光光学系统，其方位扫描轴系在旋转时，会同时引起投射在探测器像面上的图像旋转，为了保证探测器成像的角度固定，需要采用一定的消旋装置。而光学棱镜消旋，由于可以在较短的轴向空间内包含较长的光程，实现光学系统尺寸的压缩，而与机械消旋相比，具有重量轻、尺寸小、排布灵活等优点，因此得到了广泛的应用。

为了将消旋棱镜准确的装配到光路中，消除位置和角度的偏差，同时能按要求的精度实现绕光轴旋转，需要采用一定的消旋棱镜安装结构。由于消旋棱镜通常为K9、ZnSe等光学材料，因此需要采用胶粘固定的形式。对于需要高精度的远距探测光学系统，其对各组成光学元件的面型精度要求很高，消旋棱镜胶粘固化过程中，由于胶的收缩，会在棱镜上产生胶粘应力，导致棱镜面型精度下降。

同时对于机载光电探测等应用场景，消旋棱镜的安装结构还需要克服高低温、随机振动、冲击、过载等环境载荷的影响。如何在保证安装强度、刚度的情况下，尽可能的降低棱镜的安装应力，同时保持良好的装调工艺性，成为光学消旋设计的一个难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

为了降低现有消旋棱镜安装结构胶粘装配时胶固化收缩对棱镜面型的影响，提供了一种低应力消旋棱镜粘接调整结构，采用聚四氟乙烯作为第一贴片，在不影响消旋棱镜预定位精度的情况下，有效实现振动情况下光学棱镜和金属粘接框架之间的振动缓冲；第二贴片采用热膨胀系数匹配的棱镜金属贴片，在降低粘接应力的同时，实现对光学棱镜在装配过程和振动载荷下的有效防护。同时采用2道RTV88胶粘工序，保证了棱镜的可靠固定，实现了2平移自由度和2个旋转自由度的光轴独立调整。在实现低胶粘应力的同时，便于对棱镜安装误差进行调整，装配后可保证消旋棱镜在机载高低温和振动等工况环境下的可靠工作。

本发明提供的一种技术方案是：

一种低应力消旋棱镜粘接调整结构，包括粘接框架，所述粘接框架内设有至少三个第一定位面，所述至少三个第一定位面上均粘接有第一贴片；所述消旋棱镜的两侧壁沿周向均粘接有第二贴片，消旋棱镜通过所述第二贴片固定安装在所述粘接框架内，并通过所述第一贴片对消旋棱镜进行预定位。

本发明的进一步技术方案是：所述粘接框架还包括至少两处第二定位内表面，至少两处所述第二定位内表面与消旋棱镜间隙设置，所述第二定位内表面均粘接有第一贴片，使得第一贴片填充间隙位置。

本发明的进一步技术方案是：所述粘接框架上设有第一注胶孔阵列，通过所述第一注胶孔阵列注入RTV88胶液，将消旋棱镜和粘接框架粘接。

本发明的进一步技术方案是：所述第一贴片为聚四氟乙烯贴片，厚度为0.1mm；所述第二贴片为棱镜贴片。

本发明的进一步技术方案是：所述第二贴片通过光学环氧胶粘接固定在消旋棱镜两侧壁。

本发明的进一步技术方案是：所述消旋棱镜采用硒化锌材料，所述第二贴片采用和硒化锌热膨胀系数相近的钛合金材料。