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Offner型短波红外成像光谱仪结构分析与实验

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摘要

为了满足成像光谱仪在复杂振动环境和宽温(5~35℃)的使用要求,基于Offner同心结构凸面光栅分光的光学系统,研制的短波红外成像光谱仪系统结构采用了一体化设计和粘连支撑方案。为了验证结构设计的合理性,利用Patran & Nastran对仪器光机结构进行了模态分析、静载分析和热致响应分析,并采用广义逆矩阵方法对静载响应分析结果进行处理,得到仪器光学元件的面形变化和刚体位移数据,分析结果表明,在0~40℃温度范围和4g静载下仪器光学面形变化小于34 nm (RMS值) ,各镜之间相对位置变化小于0.05 mm,各镜偏心小于0.05 mm,满足仪器面形和刚体位移公差要求。振动试验表明,成像光谱仪的一阶模态为559Hz,远高于一般环境激励,其刚度满足使用要求;温度实验表明,宽温范围内波长极值漂移为0.306 error/pixel,光谱带宽极值变化0.493error/FWHM。借助工程分析和实验验证了结构设计的环境适应性,对仪器工程化具有重要的实用价值。

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补充资料

DOI:10.3788/lop57.053001

作者单位:

    中国地质调查据南京地质调查中心
    中国地质调查据南京地质调查中心
    中国地质调查据南京地质调查中心
    南京行空航天大学

引用该论文

郑志忠,杨忠,王立国,秦远. Offner型短波红外成像光谱仪结构分析与实验[J].激光与光电子学进展,2020,57(05):053001.