CN115268010A - 一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，主要解决现有的反射式激光扩束装置在进行无热化设计时对机械材料的热膨胀系统要求极高，且在高低温环境下波前性能不佳的技术问题。包括承重筒、多个固定粘接块、分别可拆卸连接于承重筒两端的主镜框和次镜框、连接于主镜框上的主反射镜以及连接于次镜框上的次反射镜；主镜框内端面开设有多个第一安装孔；固定粘接块包括支撑结和连接于支撑结一端的柔性结，支撑结安装于第一安装孔内，通过连接件与主镜框连接，柔性结的粘接面与主反射镜的端面之间设置有间隙；主镜框、次镜框和承重筒均采用低膨胀系数的材质，支撑结采用高膨胀系数的材质，柔性结采用与主反射镜膨胀系数相等的材质。

Description

一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置

技术领域

本发明涉及一种反射式激光扩束装置，具体涉及一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置。

背景技术

激光扩束装置作为激光系统测量装置的一部分，其波前性能对激光系统的参数测量起着决定性作用，由于在高低温环境下，激光扩束装置的波前性能会降低，从而严重影响激光系统的测试性能，因此需要对激光扩束装置进行无热化设计。

现有的激光扩束装置在进行无热化设计时通常采用不同材料光学玻璃进行消色差的设计方法，该方法的缺点在于：仅适用于透射式激光扩束装置；对于反射式激光扩束装置，通常采用光学材料与机械材料相匹配的设计方法，该方法的缺点在于：对机械材料的热膨胀系统要求极高，且在高低温环境下波前性能不佳。

发明内容

本发明的目的是解决现有的反射式激光扩束装置在进行无热化设计时对机械材料的热膨胀系统要求极高，且在高低温环境下波前性能不佳的技术问题，而提供一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特殊之处在于：包括承重筒、多个固定粘接块、分别可拆卸连接于承重筒两端的主镜框和次镜框、连接于主镜框上的主反射镜以及连接于次镜框中心位置的次反射镜；

所述主镜框与承重筒连接的一端设置为开口端，另一端设置为封闭端；封闭端的端面中心位置开设有供激光束穿过的贯穿孔，封闭端的内端面上沿圆周方向开设有多个第一安装孔；

所述固定粘接块包括支撑结和连接于支撑结一端的柔性结，所述支撑结安装于第一安装孔内，通过连接件与主镜框连接，所述柔性结的粘接面与主反射镜的端面之间设置有间隙，间隙的范围为0.1mm～0.12mm，用于为粘接面上涂刷粘连主反射镜的胶液提供空间；

所述主镜框、次镜框和承重筒均采用低膨胀系数的材质，所述支撑结采用高膨胀系数的材质，所述柔性结采用与主反射镜膨胀系数相等的材质；所述低膨胀系数的材质为膨胀系数小于1×10^-5/K的材质，所述高膨胀系数的材质为膨胀系数大于2×10^-5/K的材质。

进一步地，所述支撑结的厚度L1满足如下公式：

L1={(L2+L3+L4+L5)•γ-(L2+L3+L5)•β}/(α-γ)；

式中：α为支撑结的膨胀系数；L2为柔性结的厚度；L3为主反射镜的中心厚度；β为主反射镜的膨胀系数；L4为主反射镜与次反射镜的光学间隔；γ为承重筒、主镜框和次镜框的膨胀系数；L5为次反射镜的中心厚度。

进一步地，为了进一步提升主反射镜的固定效果，在所述主镜框的内周面上沿圆周方向开设有M个注胶孔以及2M个注胶槽，M的取值范围为3～10；

任一所述注胶孔沿圆周方向的两侧分别相邻设置有一个注胶槽；所述注胶槽的长度方向沿轴向设置，所述注胶孔的中心位置位于注胶槽长度方向的中线上，且与主反射镜的质心共面，注胶孔和注胶槽用于添加胶液将主反射镜与主镜框粘连，可以使得胶液均匀的与主反射镜粘接，减小应力不平衡的影响。

进一步地，在将主反射镜连接至主镜框内时，由于主镜框的结构限制，不易对主反射镜沿主镜框轴向的位置进行调整，因此，在所述主镜框封闭端的端面上沿圆周方向开设有多个辅助螺纹孔；

外部调节螺钉连接于辅助螺纹孔内，且一端穿过辅助螺纹孔抵接于主反射镜的端面上，用于调节主反射镜和柔性结粘接面之间的间隙大小；调节螺钉的材质为尼龙材质，防止调节时损坏主反射镜。

进一步地，由于存在安装误差，导致主反射镜的中心轴线在安装时有可能与主镜框的中心轴线存在偏差，因此在所述主镜框封闭端的端面上沿圆周方向开设有多个贯穿槽，所述贯穿槽与第一安装孔沿圆周方向间隔设置，外部塞尺穿过贯穿槽抵接于主反射镜上，用于调节主反射镜的径向位置，同时设置的贯穿槽可以起到减重作用。

进一步地，所述第一安装孔、贯穿槽和辅助螺纹孔均为三个。

进一步地，所述支撑结包括第一空心圆柱和连接于第一空心圆柱外周面的第一环形台阶，所述第一环形台阶的一端与第一空心圆柱的一端平齐设置；

所述第一环形台阶的端面上沿圆周方向开设有多个通孔，所述连接件穿过通孔将支撑结与主镜框连接；

所述柔性结包括第二空心圆柱和连接于第二空心圆柱外周面的第二环形台阶，所述第二环形台阶的一端与第二空心圆柱的一端平齐设置；

所述第二空心圆柱的外径与第一空心圆柱的内径相适配，第二空心圆柱另一端连接于第一空心圆柱的空心腔内。

进一步地，所述承重筒的两端分别设置有用于安装主镜框的第二安装孔和用于安装次镜框的第三安装孔，所述第二安装孔和第三安装孔的中心轴线均与承重筒的中心轴线重合，第二安装孔和第三安装孔的孔径均大于承重筒的内径；

所述主镜框的开口端同轴设置有连接环，连接环的外径与第二安装孔的孔径相适配，连接环的内径与主镜框的内径相适配；所述连接环连接于承重筒的第二安装孔内；

所述连接环内设置有主镜压圈，所述主镜压圈的外周面与连接环的内周面相抵接，主镜压圈的一端抵接于主反射镜上；

所述主镜框封闭端的端面边缘处同轴开设有环形安装槽，主镜框上还开设有与环形安装槽相连通的连接螺孔，连接螺栓穿过连接螺孔将主镜框与承重筒组装；

所述第三安装孔内设置有修切圈，所述修切圈的一端抵接于承重筒上；所述第三安装孔的孔径与次镜框的外径相适配，所述次镜框安装于第三安装孔内，并抵接于修切圈的另一端；

所述次镜框和修切圈均通过螺栓与承重筒连接。

进一步地，所述承重筒外周面的两端均设置有环形凸起，用于连接外部的系统支架。

进一步地，所述柔性结、主镜框、次镜框和承重筒均采用低膨胀系数的因瓦合金4J32、4J36或钛合金；

所述支撑结采用高膨胀系数的铝合金、镁合金或黄铜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用支撑结和柔性结相组合的结构来对主反射镜进行粘接固定，并且通过对支撑结、柔性结、主镜框、次镜框和承重筒的材质进行设计，减小支撑结、柔性结、主镜框、次镜框和承重筒等光机零件在高低温环境下的正负膨胀对主反射镜位置的影响，使得主反射镜和次反射镜之间的光学间隔变化较小，从而降低了光学系统在高低温环境下的离焦量，提升了本装置在高低温环境下的波前性能，且结构简单，易于实现。

2、本发明根据主反射镜、主镜框、承重筒、支撑结、柔性结、次反射镜和次镜框的相关尺寸以及材质特性对支撑结的厚度进行设计计算，使得支撑结在高低温环境下因自身尺寸变化对主反射镜的位置影响较小，进一步降低了光学系统在高低温环境下的离焦量，进一步提升了本装置在高低温环境下的波前性能。

3、本发明通过在主镜框的内周面设置注胶槽和注胶孔，在主反射镜连接至柔性结后，可在主反射镜的周侧进行粘接固定，进一步提升了主镜框与主反射镜的连接效果，进一步降低了光学系统在高低温环境下的离焦量，进一步提升了本装置在高低温环境下的波前性能。

4、本发明为模块化设计，能够便于按照不同模块对激光扩束装置进行集成装配以及维修。

附图说明

图1是本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置实施例的结构示意图；

图2是本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置实施例的局部放大示意图；

图3是本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置实施例中主镜框的结构示意图；

图4是本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置实施例中主镜框的剖视图；

图5是本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置实施例中固定粘接块的结构示意图；

图6是本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置实施例在-10℃下的波前仿真结果图；

图7是本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置实施例在＋50℃下的波前仿真结果图。

图中：1-承重筒，2-固定粘接块，21-柔性结，22-支撑结，3-主镜框，31-连接环，32-环形安装槽，4-次镜框，5-主反射镜，6-次反射镜，7-第一安装孔，8-注胶槽，9-注胶孔，10-辅助螺纹孔，11-系统支架，12-主镜压圈，13-修切圈，14-贯穿槽，15-贯穿孔。

具体实施方式

如图1-图5所示，本发明一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，包括承重筒1、多个固定粘接块2、分别可拆卸连接于承重筒1两端的主镜框3和次镜框4、连接于主镜框3上的主反射镜5以及连接于次镜框4中心位置的次反射镜6；其中，承重筒1、主镜框3、次镜框4、主反射镜5和次反射镜6同轴设置，主镜框3、次镜框4和承重筒1均采用低膨胀系数的材质，例如低膨胀系数的因瓦合金4J32、4J36或钛合金等；低膨胀系数的材质为膨胀系数小于1×10^-5/K的材质，高膨胀系数的材质为膨胀系数大于2×10^-5/K的材质。

主反射镜5和次反射镜6的材质相同，均采用石英玻璃；主反射镜5为抛物面凹镜，有效口径为Φ150mm，曲率半径为729.59mm；次反射镜6为抛物面凸镜，其通光口径为Φ25mm，曲率半径为69.59mm；激光扩束装置的倍率为10.5倍，主反射镜5与次反射镜6的光学间隔L4为330mm；在本发明的其他实施例中，也可采用其他材质、结构以及规格的主反射镜5和次反射镜6。

如图1所示，承重筒1为圆柱形筒体，其两端开口设置，承重筒1的两端分别设置有用于安装主镜框3的第二安装孔和用于安装次镜框4的第三安装孔，可以分别为主镜框3和次镜框4的安装提供安装位置；主镜框3与承重筒1连接的一端设置为开口端，另一端设置为封闭端；主镜框3的开口端同轴设置有连接环31，连接环31的外径与第二安装孔的孔径相适配，连接环31的内径与主镜框3的内径相适配，连接环31连接于承重筒1的第二安装孔内；当连接环31连接至第二安装孔内时，连接环31的端面与承重筒1之间留有安装间隔，用于防止加工误差等因素导致的主镜框3与承重筒1之间连接效果不佳问题；连接环31内设置有主镜压圈12，主镜压圈12的外周面与连接环31的内周面相抵接，主镜压圈12一端抵接于主反射镜5的端面上；主镜框3封闭端的端面边缘处同轴开设有环形安装槽32，主镜框3上还开设有与环形安装槽32相连通的连接螺孔，连接螺栓穿过连接螺孔将主镜框3与承重筒1组装；采用环形安装槽32和连接螺孔相配合的方式，可以减少连接螺栓的螺纹连接长度，在满足连接强度需要的同时，可以便于安装，连接螺孔的数量为四个、六个或八个等，考虑到连接效果以及装配复杂程度等因素，在本实施例中优选为六个；第三安装孔内设置有修切圈13，修切圈13的外径与第三安装孔的孔径相等，修切圈13的一端抵接于承重筒1上，第三安装孔的孔径与次镜框4的外径相适配，次镜框4安装于第三安装孔内，并抵接于修切圈13的另一端，次镜框4和修切圈13均通过螺栓与承重筒1连接；修切圈13和主镜压圈12均与承重筒1的材质相同，承重筒1外周面的两端均设置有环形凸起，用于连接外部的系统支架11，从而将本装置与其他外部机构进行组装。

如图1和图3所示，主镜框3封闭端端面的中心位置处沿轴向开设有供激光束穿过的贯穿孔15，主镜框3封闭端的内端面上沿圆周方向开设有多个第一安装孔7；在本实施例中，考虑到主反射镜5的尺寸大小，将第一安装孔7设置为三个；在本发明的其他实施例中，第一安装孔7的数量可根据主镜框3的直径大小进行设计；如图5所示，固定粘接块2包括支撑结22和一端连接于支撑结22端面上的柔性结21；支撑结22包括第一空心圆柱和连接于第一空心圆柱外周面的第一环形台阶；第一环形台阶的一端与第一空心圆柱的一端平齐设置；第一环形台阶的端面上沿圆周方向开设有多个通孔，第一环形台阶安装于第一安装孔7内，通过连接件穿过通孔将第一环形台阶与主镜框3连接；柔性结21包括第二空心圆柱和连接于第二空心圆柱外周面的第二环形台阶，第二环形台阶的一端与第二空心圆柱的一端平齐设置，用于设置为粘接面；第二空心圆柱的外径与第一空心圆柱的内径相适配，第二空心圆柱另一端连接于第一空心圆柱的空心腔内，在本实施例中，第二空心圆柱与第一空心圆柱之间通过螺纹连接；在本发明的其他实施例中，也可采用现有技术中的其他方式实现第一空心圆柱与第二空心圆柱的固定连接；在本实施例中，连接件为M3螺钉，并且为了提升连接强度，在M3螺钉上涂抹防松螺纹胶；柔性结21的粘接面与主反射镜5的端面之间设置有间隙，该间隙的大小位于0.1mm～0.12mm之间，用于为粘接面涂刷粘连主反射镜5的胶液提供空间；在本实施例中，胶液选用环氧结构胶；支撑结22采用高膨胀系数的材质，例如铝合金、镁合金或黄铜等；柔性结21采用与主反射镜5膨胀系数相等或相近的因瓦合金4J32、4J36或钛合金等；安装时，首先将固定粘接块2连接至第一安装孔7内，然后对柔性结21的粘接面进行精加工，一方面可以增加粘接面的光滑度，涂胶效果更好，另一方面通过精加工使得三个柔性结21粘接面之间的平面度误差较小，位于0～0.01mm的范围内，从而提升主反射镜5的安装精度。

支撑结22的厚度需要根据支撑结22、柔性结21、主反射镜5、主镜框3、承重筒1、次反射镜6和次镜框4等光机零件的材料特性以及尺寸进行计算，使得在高低温环境下主反射镜5和次反射镜6的光学间隔变化较小，从而尽可能降低光学系统在高低温环境下的离焦量，使本装置在高低温环境下的波前性能达到最佳；根据主反射镜5和次反射镜6光学间隔满足正负膨胀相等的条件，即：

（L1+L2+L3+L4+L5）•γ=L1•α+(L2+L3+L5)•β；

故支撑结22的厚度L1满足如下公式：

L1={(L2+L3+L4+L5)•γ-(L2+L3+L5)•β}/(α-γ)；

在本实施例中，L1={(3mm+25mm+330mm+20mm)×1×10^-6-(3mm+25mm+20mm)×0.5×10^-6}/(2.3×10^-5-1×10^-6)≈16mm；

式中：α为支撑结22的膨胀系数；L2为柔性结21的厚度；L3为主反射镜5的中心厚度；β为主反射镜5的膨胀系数；L4为主反射镜5与次反射镜6的光学间隔；γ为承重筒1、主镜框3和次镜框4的膨胀系数；L5为次反射镜6的中心厚度。

如图2所示，为了便于对主反射镜5和柔性结21粘接面之间的间隙大小进行调节，在主镜框3封闭端的端面上沿圆周方向开设有多个辅助螺纹孔10，辅助螺纹孔10在本实施例中的数量为三个；在本发明的其他实施例中，可根据具体需要对辅助螺纹孔10的数量进行设计；三个辅助螺纹孔10中心所在的虚拟圆周与贯穿孔15同轴设置，且该虚拟圆周的直径为贯穿孔15孔径的2倍左右；外部调节螺钉连接于辅助螺纹孔10内，且一端穿过辅助螺纹孔10抵接于主反射镜5的端面上；通过螺纹传动调节外部调节螺钉的轴向位置，从而作用于主反射镜5上，可以用于调节主反射镜5和柔性结21粘接面之间的间隙大小；为了防止外部调节螺钉对主反射镜5的表面造成损伤，在本实施例中，外部调节螺钉优选为尼龙螺钉。

如图4所示，为了进一步提升主反射镜5与主镜框3的连接效果，在主镜框3的内周面上沿圆周方向开设有M个注胶孔9以及2M个注胶槽8，M的取值范围为3～10之间的整数；在本实施例中，M的取值为6，在本发明的其他实施例中，本领域技术人员可根据主镜框3的直径大小对注胶孔9和注胶槽8的数量进行合理设计；任一注胶孔9沿圆周方向的两侧分别相邻设置有一个注胶槽8，分别设置在注胶孔9两侧的两个注胶槽8关于注胶孔9对称设置；注胶槽8为沿圆周方向截面为矩形的槽，注胶槽8的长度方向沿轴向设置，注胶孔9的轴向沿径向设置，注胶孔9的中心位置位于注胶槽8长度方向的中线上，且与主反射镜5的质心共面；注胶孔9和注胶槽8用于添加胶液将主反射镜5的外周面与主镜框3进行粘连，可以使得胶液均匀的与主反射镜5粘接，减小粘接处应力不平衡的影响。

如图3所示，主镜框3封闭端的端面上沿圆周方向开设有多个贯穿槽14，贯穿槽14在本实施例中为三个，三个贯穿槽14所在虚拟圆周的中心轴线与贯穿孔15的中心轴线重合，贯穿槽14设置在主镜框3端面的边缘处；安装时，外部塞尺穿过贯穿槽14并抵接于主反射镜5的端面上，用于调节主反射镜5的径向位置，以此确保主反射镜5的中心轴线与主镜框3的中心轴线重合；贯穿槽14与第一安装孔7沿圆周方向间隔设置。

安装时，首先将固定粘接块2安装于主镜框3上的第一安装孔7内，然后对柔性结21的粘接面进行精加工，使得三个柔性结21粘接面之间的平面度处于误差范围内；再对粘接面进行涂胶，分别向注胶孔9和注胶槽8内添加足够的胶液；将外部调节螺钉连接至辅助螺纹孔10内，使得外部调节螺钉的端部与柔性结21粘接面沿轴向的距离在主反射镜5与柔性结21粘接面的预设间隙范围内，此时即可将主反射镜5连接于主镜框3内，使主反射镜5的端面抵接于外部调节螺钉的端部，通过粘接面上的胶液和注胶孔9、注胶槽8处的胶液对主反射镜5进行粘连；在胶液凝固过程时，可通过贯穿槽14将外部塞尺抵接于主反射镜5上，对主反射镜5的径向位置进行微调，使主反射镜5的中心轴线与主镜框3的中心轴线重合；再将主镜压圈12安装于主镜框3内，将主镜框3连接至承重筒1，最后通过连接螺栓将主镜框3与承重筒1组装。

如图6和图7的仿真结果所示，通过本发明提供的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，在全反射式激光系统中能够保证在-10℃～50℃环境温度下系统波前像差PV值（波峰和波谷之差）优于0.15微米，RMS值（波面所有波峰和波谷差值的平均值）优于0.033微米。

以上为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：包括承重筒(1)、多个固定粘接块(2)、分别可拆卸连接于承重筒(1)两端的主镜框(3)和次镜框(4)、连接于主镜框(3)上的主反射镜(5)以及连接于次镜框(4)中心位置的次反射镜(6)；

所述主镜框(3)与承重筒(1)连接的一端设置为开口端，另一端设置为封闭端；封闭端的端面中心位置开设有供激光束穿过的贯穿孔(15)，封闭端的内端面上沿圆周方向开设有多个第一安装孔(7)；

所述固定粘接块(2)包括支撑结(22)和连接于支撑结(22)一端的柔性结(21)，所述支撑结(22)安装于第一安装孔(7)内，通过连接件与主镜框(3)连接，所述柔性结(21)的粘接面与主反射镜(5)的端面之间设置有间隙，间隙的范围为0.1mm～0.12mm，用于为粘接面上涂刷粘连主反射镜(5)的胶液提供空间；

所述主镜框(3)、次镜框(4)和承重筒(1)均采用低膨胀系数的材质，所述支撑结(22)采用高膨胀系数的材质，所述柔性结(21)采用与主反射镜(5)膨胀系数相等的材质；所述低膨胀系数的材质为膨胀系数小于1×10^-5/K的材质，所述高膨胀系数的材质为膨胀系数大于2×10^-5/K的材质。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于，所述支撑结(22)的厚度L1满足如下公式：

L1={(L2+L3+L4+L5)•γ-(L2+L3+L5)•β}/(α-γ)；

式中：α为支撑结(22)的膨胀系数；L2为柔性结(21)的厚度；L3为主反射镜(5)的中心厚度；β为主反射镜(5)的膨胀系数；L4为主反射镜(5)与次反射镜(6)的光学间隔；γ为承重筒(1)、主镜框(3)和次镜框(4)的膨胀系数；L5为次反射镜(6)的中心厚度。

3.根据权利要求2所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述主镜框(3)的内周面上沿圆周方向开设有M个注胶孔(9)以及2M个注胶槽(8)，M的取值范围为3～10；

任一所述注胶孔(9)沿圆周方向的两侧分别相邻设置有一个注胶槽(8)；所述注胶槽(8)的长度方向沿轴向设置，所述注胶孔(9)的中心位置位于注胶槽(8)长度方向的中线上，且与主反射镜(5)的质心共面，所述注胶孔(9)和注胶槽(8)用于添加胶液将主反射镜(5)与主镜框(3)粘连。

4.根据权利要求3所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述主镜框(3)封闭端的端面上沿圆周方向开设有多个辅助螺纹孔(10)；

外部调节螺钉连接于辅助螺纹孔(10)内，且一端穿过辅助螺纹孔(10)抵接于主反射镜(5)的端面上，用于调节主反射镜(5)和柔性结(21)粘接面之间的间隙大小。

5.根据权利要求4所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述主镜框(3)封闭端的端面上沿圆周方向开设有多个贯穿槽(14)；

所述贯穿槽(14)与第一安装孔(7)沿圆周方向间隔设置，外部塞尺穿过贯穿槽(14)抵接于主反射镜(5)上，用于调节主反射镜(5)的径向位置。

6.根据权利要求5所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述第一安装孔(7)、贯穿槽(14)和辅助螺纹孔(10)均为三个。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述支撑结(22)包括第一空心圆柱和连接于第一空心圆柱外周面的第一环形台阶，所述第一环形台阶的一端与第一空心圆柱的一端平齐设置；

所述第一环形台阶的端面上沿圆周方向开设有多个通孔，所述连接件穿过通孔将支撑结(22)与主镜框(3)连接；

所述柔性结(21)包括第二空心圆柱和连接于第二空心圆柱外周面的第二环形台阶，所述第二环形台阶的一端与第二空心圆柱的一端平齐设置；

所述第二空心圆柱的外径与第一空心圆柱的内径相适配，第二空心圆柱另一端连接于第一空心圆柱的空心腔内。

8.根据权利要求7所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述承重筒(1)的两端分别设置有用于安装主镜框(3)的第二安装孔和用于安装次镜框(4)的第三安装孔，所述第二安装孔和第三安装孔的中心轴线均与承重筒(1)的中心轴线重合，第二安装孔和第三安装孔的孔径均大于承重筒(1)的内径；

所述主镜框(3)的开口端同轴设置有连接环(31)，连接环(31)的外径与第二安装孔的孔径相适配，连接环(31)的内径与主镜框(3)的内径相适配；所述连接环(31)连接于承重筒(1)的第二安装孔内；

所述连接环(31)内设置有主镜压圈(12)，所述主镜压圈(12)的外周面与连接环(31)的内周面相抵接，主镜压圈(12)的一端抵接于主反射镜(5)上；

所述主镜框(3)封闭端的端面边缘处同轴开设有环形安装槽(32)，主镜框(3)上还开设有与环形安装槽(32)相连通的连接螺孔，连接螺栓穿过连接螺孔将主镜框(3)与承重筒(1)组装；

所述第三安装孔内设置有修切圈(13)，所述修切圈(13)的一端抵接于承重筒(1)上；所述第三安装孔的孔径与次镜框(4)的外径相适配，所述次镜框(4)安装于第三安装孔内，并抵接于修切圈(13)的另一端；

所述次镜框(4)和修切圈(13)均通过螺栓与承重筒(1)连接。

9.根据权利要求8所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述承重筒(1)外周面的两端均设置有环形凸起，用于连接外部的系统支架(11)。

10.根据权利要求1-6任一所述的一种适用于高低温环境的反射式激光扩束装置，其特征在于：所述柔性结(21)、主镜框(3)、次镜框(4)和承重筒(1)均采用低膨胀系数的因瓦合金4J32、4J36或钛合金；

所述支撑结(22)采用高膨胀系数的铝合金、镁合金或黄铜。

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