장파 적외선 차분 간섭계는 저온 환경에서 광학 부품에 비균일한 응력이 작용하여 간섭 무늬가 왜곡되어 간섭계 시스템 성능이 저하된다. 본 논문에서는 저온 환경에서 발생하는 간섭 무늬 곡률 왜곡 문제를 해결하기 위해 장파 적외선 차분 간섭계의 광기계 시스템을 기반으로 간섭 무늬 왜곡 영향 인자를 분석하고, 광-기계-열 결합 해석 방법을 결합하여 간섭계 시스템의 저온 작업 상태를 시뮬레이션하였다. 이후 간섭 무늬 왜곡에 영향을 미치는 핵심 부품인 격자 부품에 대한 저온 미세응력 동적 안정 지지 구조를 설계하였으며, 구조 최적화 후 격자 표면 형상 제곱평균근(Root Mean Square, RMS) 값은 3.89×10⁻² nm, 표면 최고점과 최저점 차이(Peak to Valley, PV) 값은 2.21×10⁻¹ nm로 최적화 이전 초기 시스템 분석 결과보다 각각 5단계 감소하였고, 시스템 시뮬레이션 간섭 무늬 왜곡은 1개 검출기 픽셀 미만이었다. 전 시스템 저온 검증 시험에서 최적화된 구조가 간섭 무늬 왜곡을 효과적으로 억제함을 보였으며, 왜곡량은 2개 검출기 픽셀 미만으로 시험 결과와 시뮬레이션 계산 결과가 잘 일치하여 최적화 해석 방법의 유효성을 검증하였다. 본 최적화 방안은 반사식 광학 시스템 구조의 저온 안정성 향상과 시스템 작업 능력 향상에 큰 의의와 가치를 가진다.

미세응력 클램핑; 간섭 무늬 왜곡; 저온 광기계 구조 최적화; 광-기계-열 결합; 형상 피팅