组合式力热动态载荷光学窗口的光学特性研究

摘要：

针对在一定压差及温度梯度等复合环境下工作的大口径光学窗口,提出了一种由光学玻璃与亚克力板组成的光学窗口组合方案,并以热光学分析为基础,对光学窗口整体强度及热环境进行了理论分析计算,得出光学窗口玻璃最小厚度.利用有限元软件将压力场及轴向温度场映射至三维结构模型,计算得到直径为380 mm的光学窗口在不同玻璃厚度下力热耦合的面形变化及成像质量评价指标,并通过相应的环境性试验对仿真结果进行验证.实验结果表明:以K9光学玻璃为原材料的大口径光学窗口在此工作环境下的厚度不小于32.5 mm;当光学窗口厚度为35 mm时,其所受热力学影响可以忽略.因此,35 mm的大口径组合式光学窗口既能满足强度要求,又能满足多光谱相机成像质量要求,为该类窗口的设计提供了依据.

关键词：大口径光学窗口;最小厚度;力热动态载荷;面形评价指标;成像质量

所属期刊栏目：42

分类号：TN204;TQ171.1(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;航空发动机尾喷流中颗粒物参数检测关键技术研究

在线出版日期：2021-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1122-1126,1132