【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学系统集成领域,涉及一种基于光学系统失调量解算的光机结构长期稳定性评估方法。
技术介绍
高精度的光学系统需要高的系统波面长期稳定性,以满足系统标定和装调的需求,而系统的波面稳定性依赖于系统光机结构的稳定性。光学系统光机结构的稳定性是在系统设计和制造过程中需要重点考虑的内容之一。在文献(Dimensionalstability:anoverviewProc.0fSPIE, 1990, 1335:2-19)中Mr.Paquin先生将光机结构的不稳定性分为四类:瞬时不稳定性,周期热循环产生应力的不稳定性,热应力导致的不稳定性以及磁滞不稳定性。其中由于系统微观结构的改变以及应力释放引起的瞬时不稳定性和由系统所处环境温度变化引起的热应力导致的不稳定性与光学系统的装调和检测过程息息相关。我们可以定义它们为光学系统光机结构的长期稳定性,它们将影响系统装调过程中的迭代速度,甚至导致系统的装调无法收敛。常用的光机结构长期稳定性测试设备有商用的双频激光干涉仪、电容传感器,比如renishaw的XL80系统等。但当光机结构较为复杂或需要实时测量光机结构稳定性时,这种直接测量的方式可能会遇到空间布置受限等困难。根据光学系统波面稳定性与系统光机结构稳定性的相关性,结合光学系统的计算机辅助装调技术,提供一种基于光学系统失调量解算的光机结构长期稳定性实时评估方案,可以在一定程度上较为准确的评估光机结构的长期稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于光学系统失调量解算的光机结构长期稳定性评估方法,实现实时的光机结构长期稳定性评估。为了达到上述目的,本 ...
【技术保护点】
一种基于光学系统失调量解算的光机结构稳定性评估方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤一、完成光学系统的机械装配并借助计算机辅助装调技术完成光学系统的集成装调;步骤二、完成步骤一中所得到的光学系统的出瞳面波像差检测;步骤三、借助步骤二中的出瞳面波像差检测结果,建立光学系统的敏感度矩阵J,过程如下:步骤3.1、根据光学系统为反射式或折返式或折射式系统的结构特点,合理选取待评估元件的结构参数生成预选补偿器组;步骤3.2、在步骤3.1所得的各预选补偿器中人为引入失调量Δx,分别测得与之对应的系统出瞳面波像差z;步骤3.3、求解光学系统的敏感度矩阵:式中,Δxn为人为引入的第n个预选补偿器的失调量,Δzm=zm‑z0为光学系统第m个视场引入失调量前后出瞳面波像差z0与zm之差;步骤四、对步骤三所得到的敏感度矩阵J进行奇异值分解,得到J=UWVT,式中矩阵U的列向量ui为光学系统的像差奇异值向量,矩阵V的列向量vi为光学系统的结构奇异值向量,W为含有相应奇异值的对角阵,对角线上的元素wi呈单调递减的方式排列(w1>w2>…>wn);wi的值表示系统对结构奇异值向量vi的敏感度 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于光学系统失调量解算的光机结构稳定性评估方法,其特征在于,该方法包括如下步骤: 步骤一、完成光学系统的机械装配并借助计算机辅助装调技术完成光学系统的集成装调; 步骤二、完成步骤一中所得到的光学系统的出瞳面波像差检测; 步骤三、借助步骤二中的出瞳面波像差检测结果,建立光学系统...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢耀,王丽萍,金春水,于杰,王辉,周烽,郭本银,王君,
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,
类型:发明
国别省市:吉林;22
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