程长控制镜温度效应及耦合场分析

摘要：

程长控制镜是保持环形谐振腔腔长稳定的重要器件之一,温度变化引起的热形变直接影响环形谐振腔的光路形状和光束质量.首先利用ANSYS软件建立了程长控制镜的有限元仿真模型,分析了不同温度条件下程长控制镜的温度场及耦合场,得到了程长控制镜反射镜面中心形变量云图,对变温条件下程长控制镜反射镜面中心形变规律进行了研究,得到了反射镜面中心形变量与温度的关系函数.然后,通过扫模实验和温度实验验证了有限元模型的正确性,计算相对误差为2.5％.最后,仿真分析了程长控制镜各个部件导热系数、杨氏模量、线膨胀系数的影响规律.不同材料参数下,导热系数以及密度对形变量影响较小,杨氏模量和线膨胀系数对形变量影响较大,形变量与杨氏模量成反比,与线膨胀系数成正比.本文首次研究了常温、高低温及变温条件下程长控制镜的温度场和耦合场,并对材料参数的影响规律进行了定量分析,研究结果对程长控制镜的材料选择与优化设计有一定指导意义.

关键词：激光陀螺、程长控制镜、有限元分析、温度场、耦合场

所属期刊栏目：26

分类号：V241.5(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61503399;海军预研项目3020107010204

在线出版日期：2018-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：523-530