Отражатель с изменяемой кривизной поверхности Советский патент 1983 года по МПК G02B5/10 

() ОТРАЖАТЕЛЬ С ИЗМЕНЯЕМОЙ КРИВИЗНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

1

Изобретение относится к оптической технике, а именно к отражателям и может быть использовано в излучающих, приемных и резонаторных системах.

Известны отражатели с изменяемой кривизной поверхности, содержащие различные регулировочные устройства, например, электромеханические, пьезоэлектрические, электромагнитные, гидромеханические.

Известен отражатель с изменяемой кривизной поверхности, содержащий корпус, деформируемое зеркало, электромагнитные ,регулировочные устройства, включающие в себя упругие толкатели одинарного направления действия, установленные между полюс«ями наконечниками электромагнитных преобразователей сигналов управления 1 .

Подобные отражатели имеют недостаточный предел регулировки или ее невысокую точность.

Кроме того, отражатели с электромагнитными, а также с пьезоэлектрическими, регулировочными устройствами имеют пониженную устойчивость регулировки вследствие температурных деформаций, создаваемых встроенными в опорную часть преобразователями сигналов управления с непрерывной напряженностью электрического поля.

10

Наиболее близким к изобретению по своей технической-сущности является отражатель с изменяемой кривизной поверхности, содержащий корпус, деформируемое зеркало и идентичные регулироаочТ|ые механико-гидравлические устройства, поршень каждого из которых установлен в расточке 20 корпуса и связан через соответствующий толкатель с деформируемым зеркалом и через подводящие каналы с распределительным блоком в виде сервозолот ика С 2. Недостатками данного отражателя является относительно невысокие том ность и предел регулировки, неудовлетворяющие требованиям наиболее пол ной компенсации искажений волнового фронта излучения, а также увеличенное время срабатывания, связанное с перетеканием рабочей жидкости через сервозолотник. Ц.елоЮ изобретения является повышение точности и предела регулировки, а также быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в отражателе с изменяемой кривизной поверхности, содержащем корпус, деформируемое зеркало и иде тичные регулировочные механико-гидравлические устройства, поршень каж дого из которых установлен в расточ ке корпуса и связан через соответст вующий толкатель с деформируемым зе калом и через подводящие каналы с распределительным блоком, рас- . пределительный блок каждого регулировочного устройства выполнен в виде двух игольчатых поршней, закрепленных на противоположных концах подпружиненного штока, связанного через резьбовую пару с приводным червячным колесом, при этом игольча тые поршни установлены в подводящих каналах, соединенных с одной сторон со штуцерами, а с другой соответственно с полостями выталкивания и втягивания, образованными рабочими поверхностями поршня и расточки. На фиг, 1 изображен отражатель, общий вид; на фиг, 2 - вид А на фиг, Ij на фйг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 2 в увеличенноммасштабе, / 1 - . Отражатель состоит из корпуса 1, деформируемого сегментированного, монолитного или пленочного зеркала 2с отражающей поверхностью 3 и иде тичных регулировочных механико-гидравлических устройств, толкатели k которых двойного направления действия жестко или через пружину прикреплены к обратной стороне зеркала 2, Регулировочное устройство с держит также сдвоенный поршень 5 с буртиком выталкивания 6, выполненным на толкателе k, и буртиком втягивания 7 на втулке 8, запрессованной на хвостовик толкателя k расточку 9 в корпусе 1 с перегородкой 10, образующей с буртиками 6 и 7 полость выталкивания 11 и втягивания 12, и распределительный блок. Распределительный блок каждого регулировочного устройства включает в себя тройники 13 и Н, у которых одна законцовка запрессована в корпус 1, в другую соосную - ввернуты штуцеры 15 и 16, а в третью попереч ную - установлены регулировочные, игольчатые поршни 17 и 18 и скользящая направляющая 19 шток 20 с буртиком 21 и наружной резьбой 22, выполненный общим для регулировочных игольчатых поршней 17 и 18 и установленный с пружиной 23, втулку 2k, выполненную с приводным червячным колесом 25 и внутренней резьбой 26 и посаженную на поперечную законцовку тройников 13 и Н, подводящие каналы 27, 28 и 29, а также 30, 31 и 32, соединякацие полости выталкивания 11 и втягивания 12 с соосными расточками 33 и З под штуцеры 15 и 1б и с поперечными расточками 35 и 36 под регулировочные игольчатые поршни 17 и 18. Кроме того, отражатель может быть выполнен со сдвоенными регулировочными устройствами с крупными (порядка единиц или десятков мкм и мелкими шагами перемещений ( порядка долей мкм). Механизмы крупных и мелких шагов перемещений выполнены соответственно с большими и меньшими передаточными отношениями с индивидуальными втулками 2k, червячными колесами 25 и внутренними резьбами 26, а также с индивидуальными регулировочными игольчатыми поршнями 17 и 18, направляющими 19, штоками 20 с буртиками 21, наружными резьбами , 22 и пружинами 23 и общими остальными составными частями. Отражатель работает следующим образом. В процессе работы отражающая поверхность 3 зеркала 2 создает волновой фронт отраженного излучения. От раженное излучение необходимо исправлять по направлению,форме волнового фронта, фокусу, фазовому сопряжению . и модуляции фазового фронта излучения. Кроме того, волновой фронт подлежит корректировке для устранения неточностей изготовления, атмосферных искажений, теплового эффекта, случайных процессов и т,д. Все эти операции осуществляются регулировкой профиля отражающей поверхности 3 зеркала 2 за счет перемещения толкателей k с втягиванием одних участков зеркала 2 внутрь к корпусу 1 и выталкиванием других наружу. Регулировка поверхности зеркала 2 осуществляется по сигналу управления по которому от шагового пр образователя сигналов управления любого типа, например, пьезоэлектрического, электромагнитного или электродвигателя приводится во вращение червячное колесо 25 на втулке 2, Далее это вращение через резьбову пару 26 и 22 на втулке 2 и буртике 21 преобразуется с помощью скользящей направляющей 19 в поступательное движение штока 20 с игольчатыми поршнями 17 и 18, один из которых вдвигается в свой тройник, а другой выдвигается. В том случае, когда пор шень 17 вдвигаетх:я в тройник 13, рабочая жидкость, например, ртуть, вытесняется из расточки 35 по каналам 29, 28 и 27 в полость выталкивания 11. Одновременно с этим поршень 18 выдвигается из тройника 14, освобождая тем самь|м в расточке Зб объем для вытесненной из полости втягивания 12 по каналам 30, 31 и 32 рабочей жидкости, Толкатель Ц при этом выталкивается из корпуса 1 за счет давления рабочей жидкости на буртик выталкивания 6 поршня 5. И, наоборот при движении поршня 16 в сторону тро ника 14 происходит подача рабочей жидкости в полость втягивания 12, вытеснение ее из полости выталкивания 1 1 и втягивание толкателя k в корпус 1 за счет давления рабочей жидкости на буртик втягивания 7 порш ня 5. Пружина 23 служит для устранения люфтов в резьбовой паре 26 и22 Толкатели 4 со сдвоенными регулировочными устройствами с крупными и мелкими шагами перемещений обеспечивают дальнейшее повышение предела и быстродействия регулировки. I . Предлагаемый отражатель с изменяемой кривизной поверхности позволяет повысить точность регулировки в результате выполнения регулировочного устройства многоступенчатым (приводное червячное колесо, резьбовая пара и гидравлическая система) с подпружиненным штоком и жесткой гидравлической связью регулировочных 9 66 и игольчатых поршней и поршня с толкателем, что обеспечивает повышение интенсивности волнового фронта излучения, дальности его распространения и концентрации энергии в определенном месте. Такая конструкция отражателя позволяет также повысить предел регулировки благодаря возможности перемещения толкателя в более широких пределах, в результате чего обеспечивается регулировка не только профиля отражающей поверхности, но и общего наклона отражающей поверхности, а также укрупнение сплошных зеркал, Подобное конструкторское выполнение отражателя позволяет повысить быстродействие регулировки в результате одновременного срабатывания преобразователя сигналов управления и подачи рабочей жидкости в определенные полости и расточки, что обеспе чивает уменьшение ошибо 1С, обусловленных временем запаздывания и соответственно повышение качества коррекции. Кроме того, данный отражатель позволяет применить его с различными типами зеркал (деформируемыми, сегментированными, монолитными или пленочными) , толкателей (упругими или жесткими, одинарного или двойного направления действия) и преобразователей сигналов управления (пьезоэлек рическими, электромагнитными или электродвигателей и т.д.,), что обеспечивает его использование в различных областях техники, в том числе в высокоэнергетических лазерах, лазерных локаторах лазерной сбязи, дальномерах, системах разведки, крупных оптических система) в космосе, больших астрономических телескопах и т,д. Формула изобретения Отражатель с изменяемой кривизной поверхности, содержащий корпус, деформируемое зеркало и идентичные регулировочные механико-гидравлические устройства, поршень каждого из которых установлен в расточке корпуса и связан через соответствующий толкатель с деформируемым зеркалом и через подводящие каналы .с распределительным блоком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и предела регулировКИ( а также быстродействия, распределительный блок каждого регулировочного устройства выполнен в виде цвух- игольчатых поршней, закре пленных на противоположных концах подпружиненного штока, связанного через резьбовую пару с приводным червячным колесом, при этом иголь« а тые поршни установлены в подводящих каналах, соединенных с одной сторо68ны со штуцерамиj а с другой соответственно с полостями выталкивания и втягивание, образованными рабочими поверхностями поршня и расточки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР tf 570002, кл. G 02 В 27/17, 1975. 2.Патент США № it0036i 0, кл. G 02 В 5/08, 1977 (прототип).

J(7 J/ // 7 32 Jff J

J5 fJ 4Й//.«