星载干涉仪力学性能研究

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1、密级:硕士学位论文星载干涉仪力学性能研究作者姓名：樊庆指导教师:华建文研究员中国科学院上海技术物理研究所学位类别:工学硕士学科专业:光学工程研究方向：光学系统的设计、测量及成像质量评价培养单位:中国科学院上海技术物理研究所2015年4月封二学位论文版权使用授权书本人完全了解中国科学院大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文。本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将学位论文提交《中国学

2、术期刊（光盘版）》电子杂志社，编入CNKI学位论文全文数据库并充实到“学位论文学术不端行为检测系统”比对资源库，同意按章程规定享受相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日ResearchOnMechanicalPropertiesOfSpace-borneInterferometerByFanQingADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeof

3、MasterofOpticalengineeringShanghaiInstituteofTechnicalPhysics,ChineseAcademyofSciences4,2015致谢致谢本论文在导师华建文研究员的长期悉心指导和关怀下完成的。华老师要从事好几个项目的科学研究工作，平常工作非常繁重，在百忙之中对我的论文选题、研究试验还有最后撰写各种阶段，都给予细心的指导。在攻读硕士阶段，华建文老师广博的理论知识和深厚的数学功底让我受益匪浅，严谨的治学态度和认真负责的工作作风更是我以后工作和学习的楷模。在论文完成之际，祝愿导师身体健康、万事如意！同时还有

4、感谢王战虎副研究员对我光学装校方面的帮助，代作晓研究员开题时的指导，张晨珺、赵莲维装配调试时支持，还有感谢组里李利兵、吴晓唯、凌国、杨振皓、郭倩等职工对我工作和学习方面的帮助，在这里特此表示由衷的感谢，祝大家工作顺利。对研究生时一起学习过的同学表示感谢，谢谢孙晓杰在电子学应用调试方面，陈仁、李涛在试验软件部分，段娟在论文最后撰写的鼓励，以及项目内的一些师兄师姐们，大家在一个和谐的学习环境互相帮助，使我在科研学习方面进步很大，祝你们学业有成，工作更上一个台阶。感谢研究生部汪骏发老师、程东老师、李淑薇老师、曾尚璀老师、朱晓琳老师在学业各个阶段的悉心关照和指导

5、！还要感谢技术物理研究所，所内的科研氛围和试验设备非常齐全，一些分析和试验数据的获得离不开仪器设备方面的支持，对我的问题所内其它老师也细心给予指导，谢谢大家帮助。最后要感谢我的父母，正是他们一直以来的支持和鼓励，才让我顺利完成学业。樊庆2015年4月15日I摘要摘要干涉仪能用于探测大气温度、湿度分布廓线和云参数等，对于发展我国天气预报、大气成份分析和军事气象保障等各方面都有重大价值。这种干涉光谱技术通过迈克尔逊干涉原理实现，具有高光通量、高光谱分辨率和测量光谱范围宽等一系列显著优点，引起科学界的普遍关注。按星载干涉仪的光学指标要求，研究设计干涉仪机械，确

6、定采用框架式干涉仪结构，对内部的动镜组件、激光探测器组件、气动锁定装置、分束器和定镜调节机构等各个部件进行设计。研究分析定镜两维调节机构，解决干涉仪环境变化或力学试验后两干涉光束平行度发生改变的问题。经过试验后确定，方位角度调节分辨率为1.7微弧，俯仰方向为1.73微弧。对干涉仪中分束器、动镜和定镜因装校面形变化的问题进行模拟仿真分析，根据分析结果采用合适的柔性支撑材料，确定装校分束器、动镜和定镜时最大能施加的压强载荷。建立干涉仪有限元分析模型，分析干涉仪的模态，模拟工作时受微晃动的情况，分析干涉仪抗干扰的能力，得出在不同频率下动镜镜面角度变化量为2微弧

7、左右。对锁定状态的干涉仪进行加速度、冲击、正弦振动和随机振动等力学仿真计算，得出各个工况的最大等效应力都低于材料屈服强度，满足强度设计要求。最后通过力学环境试验，验证前面分析数据的准确性。对于星载干涉仪来说，对机械结构的力学性能研究是一个很大的技术难点，本课题解决了干涉仪两维角度校正、镜面装校控制、抗力学振动研究等一系列难点，获得重量轻、刚度大和力学稳定性好的干涉仪。关键词：星载干涉仪，调节机构，分束器，结构模态，振动IIABSTRACTABSTRACTTheinterferometercanbeusedfordetectionofatmospheric

8、temperature,humidityprofilesandcloudpara