大口径激光发射窗口拼接方法研究

作     者：刘旭堂 高云国 Liu Xutang;Gao Yunguo

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2014年第34卷第10期

页      面：243-248页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程(057X22C050) 

主　　题：激光光学 激光发射窗口 热固耦合 Zernike多项式 面型拟合 大口径 拼接窗口 

摘      要：针对宽波段高能激光发射窗口口径大,单片ZnSe镜片无法满足使用要求等情况,提出了一种发射窗口的拼接方案。依据设备实际受力情况,对窗口的强度进行分析和计算,使窗口的设计更加合理可行。通过分析设备的工作环境确定窗口边界条件,并进一步利用有限元软件详细分析了激光发射窗口在力-热耦合作用下的镜面变形,用Zernike多项式对窗口内外表面的变形进行拟合,求出窗口在力-热耦合作用下面形变化的Zernike表达式。利用Matlab软件,从光束发散角变化量、衍射极限倍率β值和环围能量比RBQ值三个角度,来分析激光发射窗口在复杂工作环境下工作时对激光束的影响。结果表明,拼接窗口可以大大降低窗口的质量和成本,而且对激光束的影响较小,符合设备使用要求。