CN102840966A - 全密封式平行光管结构 - Google Patents

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Abstract

全密封式平行光管结构，特征是平行光管主体是一个完整的密封壳体，安装在工作平台上；同时密封壳体内部设置有光学元件；所有光学元件，均通过独立于壳体的支撑及密封件穿过密封壳体直接固定在工作平台上，不与壳体发生直接联系。平行光管的出光口安装有高透密封窗口或者与另一密封装置相连，构成更大的密封检测空间。本发明的优点是：一体化，稳定性好，精度高，并具有空间可扩展性。本发明自身构成一个完整的密封系统，降低调试和检测难度，提高了调试和检测效率。能够避免内外压力差引起的结构变形对光学系统的影响。避免了环境对光学检测的不良影响。可根据检测需要与其他密封装置连接，组成复合的仪器设备或构建更大的密封检测空间。

Description

全密封式平行光管结构
技术领域
本发明属于光学仪器领域，具体涉及一种全密封式平行光管结构。
背景技术
平行光管是一种高精度的光学检测仪器。一方面，在平行光管焦点处放置点光源，可以用来发射大口径平行光，模拟无穷远光学发射系统；另一方面，在焦点处放置测量器件，如分划板、光学相机等，可以用来辅助高精密光学及机械系统的装校，也可以用来测量光学系统的发散角、同轴度等性能指标；根据特殊需要，还可进行其它更复杂的光学系统检测工作。
首先，随着平行光管与待检系统的光学口径和主镜曲率半径的增加，环境的影响已经成为不可忽略的因素。环境的影响主要来源于空气扰动和温度梯度影响。在使用大口径长焦距的平行光管进行高精度的光学检测中，必须考虑湍流和温差的影响，一个有效的方法就是构建全封闭的测量环境，在此环境下进行装调和检测。
其次，随着相关光学工程的发展，尤其是空间光学和激光通讯中科学研究与工程技术的发展，需要研制空间对地、空间对天体的光学观测系统，星地光通信，深空光通信系统。这些空间光学系统的光学载荷研制过程中，其装调与检测一般需要经过空间环境模拟测试，这一测试主要模拟真空或低温等空间条件，通过这些环境测试的光机载荷才能投入使用。
因为上述原因，光学系统常常需要在全封闭或者真空的环境下进行，因此要求平行光管能够稳定可靠地运行在相同环境中。
传统技术的平行光管往往需要将其置于更大的密封装置中对被测系统进行检测，增加了调试和检测难度，并且密封装置内外压力不相等产生的结构变形会对光学系统造成一定的影响，降低了检测精度。
发明内容
为了克服传统技术的上述不足，本发明提供一种新的封闭式平行光管结构。新结构将避免使用更大的密封装置来构建测试环境；避免内外压力差引起的结构变形对光学系统的影响，保证光学系统和支撑结构的稳定性；提供精度，满足空间光学、地面观测等领域对高精度检测仪器设备的要求；并且具有空间可扩展性：可根据检测需要与其他密封装置连接接通，组成复合的仪器设备或构建更大的密封检测空间。
 
完成上述发明任务的技术方案是：一种全密封式平行光管结构，其特征在于，该平行光管主体是一个完整的密封壳体，安装在工作平台上；同时该密封壳体内部设置有光学元件；所述内部设置的所有光学元件，均通过独立于壳体的支撑及密封件穿过密封壳体直接固定在工作平台上，不与壳体发生直接联系。
所述“内部设置的所有光学元件通过独立于壳体的支撑及密封件穿过密封壳体直接固定在工作平台上”，本发明推荐以下结构：
参照附图2：穿过密封壳体是指光学元件的支撑机构2穿过密封壳体5的开口直接安装固定于工作平台上，用柔性密封管9（波纹管）的两端法兰分别与支撑机构和密封壳体开口上设有的密封法兰10、11固定连接。这样，所有的部件全部包含在密封环境中，且由于柔性密封管具有弹性缓冲的特性可以隔离来自于密封壳体的震动，对光学元件不造成影响。简单来说，即壳体的作用是提供一个密封环境，而光学元件的稳定度则通过处于密封环境外的工作平台1实现。
优化方案中，所述平行光管的出光口安装有高透密封窗口，直接检测大气环境中的光学仪器设备，或者所述平行光管的出光口安装有柔性密封管，管口配有标准法兰接口与另一密封装置的密封法兰或阀门连接接通，构成更大的密封空间，将待检测的光学仪器设备放置其中进行密封环境下的高精度检测。
以上方案中，所述的光学元件包括有：平行光管主系统所包含的全部光学镜片；可放置在平行光管焦点处的点光源，可以用来发射大口径平行光，模拟无穷远光学发射系统；可放置于焦点处的测量器件，如分划板、光学相机等，可以用来辅助高精密光学及机械系统的装校，也可以用来测量光学系统的发散角、同轴度等性能指标，根据特殊需要，还可进行其它更复杂的光学系统检测工作。
本发明与传统的平行光管相比所具有的优点是：
1、一体化：本发明避免了使用更大的密封装置来构建测试环境，其自身构成一个完整的密封系统，降低调试和检测难度，提高了调试和检测效率。
2、稳定性好：光学系统和密封装置分别支撑，避免内外压力差引起的结构变形对光学系统的影响，光学系统和支撑结构的稳定性都得到了保证。
3、精度高：密封环境，避免了环境对光学检测的不良影响，提高了检测精度，可以满足空间光学、地面观测等领域对高精度检测仪器设备的要求。
4、空间可扩展性:可根据检测需要与其他密封装置连接接通，组成复合的仪器设备或构建更大的密封检测空间。
附图说明
图1为本发明全密封式平行光管结构的示意图；
图2为柔性密封连接示意图。
具体实施方式
实施例1，全密封式平行光管，参照图1：在工作平台1上，通过密封装置的支撑结构3，固定安装有密封装置（密封壳体）5；安装在该密封装置（密封壳体）中的光学元件及其支撑和密封结构2、4、7。所述内部设置的所有光学元件，均通过独立于壳体的支撑及密封件穿过密封壳体直接固定在工作平台上，不与壳体发生直接联系。图中，6为光线； 8为光线出口。
光学元件的支撑机构2穿过密封壳体5的开口直接安装固定于工作平台上，用柔性密封管9（波纹管）的两端法兰分别与支撑机构和密封壳体开口上设有的密封法兰10、11固定连接。
实施例2，与实施例1基本相同，但所述的平行光管的出光口8安装有柔性密封管，管口配有标准法兰接口与另一密封装置的密封法兰或阀门连接接通，构成更大的密封检测空间。

Claims (5)

1. 一种全密封式平行光管结构，其特征在于，该平行光管主体是一个完整的密封壳体，安装在工作平台上；同时该密封壳体内部设置有光学元件；所述内部设置的所有光学元件，均通过独立于壳体的支撑及密封件穿过密封壳体直接固定在工作平台上，不与壳体发生直接联系。
2. 根据权利要求1所述的全密封式平行光管结构，其特征在于，所述“内部设置的所有光学元件通过独立于壳体的支撑及密封件穿过密封壳体直接固定在工作平台上”，采用以下结构：
光学元件的支撑机构穿过密封壳体的开口直接安装固定于工作平台上，“穿过”处是用柔性密封管的两端法兰分别与支撑机构和密封壳体开口上设有的密封法兰固定连接。
3. 根据权利要求2所述的全密封式平行光管结构，其特征在于，所述平行光管的出光口安装有高透密封窗口或者与另一密封装置相连，构成更大的密封检测空间。
4. 根据权利要求3所述的全密封式平行光管结构，其特征在于，所述“平行光管另一密封装置相连”的连接方式是：所述的平行光管的出光口安装有柔性密封管，管口配有标准法兰接口与另一密封装置的密封法兰或阀门连接接通，构成更大的密封检测空间。
5. 根据权利要求1-4之一所述的全密封式平行光管结构，其特征在于，所述的光学元件包括有：平行光管主系统所包含的全部光学镜片；可放置在平行光管焦点处的点光源；可放置于焦点处的测量器件。
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