| 高热稳定性测风Fabry-Perot干涉仪标准具的设计 |
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| 引用本文： | 孙剑,冯玉涛,白清兰,王咏梅,汶德胜.高热稳定性测风Fabry-Perot干涉仪标准具的设计[J].光学精密工程,2013,21(5). |
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| 作者姓名： | 孙剑 冯玉涛 白清兰 王咏梅 汶德胜 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安,710119
2. 中国科学院国家空间科学中心,北京,100039 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目，中科院西部之光人才基金资助项目，中科院光谱成像技术实验室创新基金资助项目 |
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| 摘 要： | 针对星载测风Fabry-Perot(F-P)干涉仪的核心部件F-P标准具的热稳定性对测风精度的影响,从标准具结构设计角度(材料、形状和固定方式)分析了标准具的热稳定性,并给出最优设计方案.通过对光学元件结构尺寸的优化设计,得出了F-P标准具光学元件的最佳形状尺寸,即平板厚度为25 mm,间隔元件的角度为40°.采用柔性结构固定方式,计算了F-P标准具机械结构的形状尺寸.最后基于有限元法,分析了光学组件和整个标准具的热变形.分析结果显示,当环境温度变化0.1℃时,光学组件平板中心间隔变化量为0.64 nm,整个标准具平板中心间隔变化量为0.28 nm,通光口径边缘处间隔变化量为0.2 nm,相对于波长λ为630 nm的气辉光谱线约为λ/2 250和λ/3 150,并且平板间隔变化量沿着径向向外逐渐减小.得到的结果显示,优化设计后的结构参数满足风速为5 m/s时测量精度对热稳定性的要求,同时满足力学性能要求.
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| 关 键 词： | F-P干涉仪 标准具 测风 热稳定性 优化设计 结构设计 |
Design of thermal stable Fabry-Perot etalon for wind measurement |
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| SUN Jian
,
FENG Yu-tao
,
BAI Qing-lan
,
WANG Yong-mei
,
WEN De-sheng.Design of thermal stable Fabry-Perot etalon for wind measurement[J].Optics and Precision Engineering,2013,21(5). |
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| Authors: | SUN Jian FENG Yu-tao BAI Qing-lan WANG Yong-mei WEN De-sheng |
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