一种基于棱锥镜的多光束组合器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于棱锥镜的多光束组合器，包括主镜座、棱锥镜组件、成像组件和多个反射镜组件，棱锥镜组件的一端与主镜座连接，棱锥镜组件的另一端与成像组件连接，多个反射镜沿棱锥镜组件周向均匀分布，反射镜组件包括反射镜，棱锥镜组件包括棱锥反射镜，棱锥反射镜的反射面个数与反射镜组件的个数一致，每个反射镜与棱锥反射镜的一个反射面相对设置，光束经过不同的反射镜反射后，至棱锥反射镜的相应反射面，再经过棱锥反射镜反射后，合成一束光进入成像组件，最终聚焦后实现叠加成像。获得高分辨率的成像效果，可使系统的分辨率等效为一个更大口径的光学成像系统，本发明专利技术结构简单紧凑，相关零件的加工和装调难度小，且稳定性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学
，具体涉及一种基于棱锥镜的多光束组合器。
技术介绍
高分辨力目标成像在军事应用和空间科学等领域都有着十分重要的意义。传统光学成像系统的角分辨力与波长及系统孔径有关，在一定的工作波段，只能依靠增大系统孔径以提升角分辨力。而在实际应用中，系统成本及加工难度限制了大口径光学系统的研制，而且体积和重量的限制也阻碍了其具体的应用。光学合成孔径成像系统把多个小口径的光学元件或光学系统按照一定的方式在空间上进行排列，将光束合成等效为一个大孔径光学系统，以获得高分辨率的成像效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于棱锥镜的多光束组合器，获得高分辨率的成像效果，可使系统的分辨率等效为一个更大口径的光学成像系统，所述的多光束组合器结构简单紧凑，相关零件的加工和装调难度小，且稳定性高。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于棱锥镜的多光束组合器，包括主镜座、棱锥镜组件、成像组件和多个反射镜组件，棱锥镜组件的一端与主镜座连接，棱锥镜组件的另一端与成像组件连接，主镜座、棱锥镜组件和成像组件沿O-A轴同轴布置，多个反射镜以O-A轴为中心轴，沿棱锥镜组件周向均匀分布，反射镜组件包括一个反射镜，棱锥镜组件包括一个棱锥反射镜，棱锥反射镜的反射面个数与反射镜组件的个数一致，每个反射镜与棱锥反射镜的一个反射面相对设置，光束经过不同的反射镜反射后，至棱锥反射镜的相应反射面，再经过棱锥反射镜反射后，合成一束光进入成像组件，最终聚焦后实现叠加成像。按上述技术方案，棱锥反射镜的中心轴沿O-A轴布置，棱锥反射镜的锥顶靠近成像组件设置，棱锥反射镜的反射面与O-A轴的夹角和反射镜的镜面与O-A轴的夹角均为45°。按上述技术方案，反射镜组件的个数为4个，棱锥反射镜为四棱锥反射镜。按上述技术方案，棱锥镜组件还包括棱锥镜座和棱锥镜压圈，棱锥反射镜的底部套装于棱锥镜座上，棱锥镜座与主镜座连接，棱锥镜压圈套设于棱锥反射镜与棱锥镜座之间。按上述技术方案，棱锥镜组件与主镜座之间设有调整顶块，调整顶块套装于棱锥镜组件上，旋转调整顶块使棱锥镜组件在主镜座中的轴向进行旋转调整。按上述技术方案，主镜座上设有调旋螺钉，调旋螺钉的底部作用在调整顶块上，通过调旋螺钉带动调整顶块旋转，进而实现棱锥镜组件轴向旋转调整。按上述技术方案，反射镜组件还包括反射镜座、反射镜修切垫和反射镜支座，反射镜支座沿棱锥镜组件周向布置，反射镜支座的下端与棱锥镜组件连接，反射镜通过反射镜座设置于反射镜支座的上端，反射镜支座和反射镜座之间设有反射镜修切垫，用于调节反射镜的放置角度。按上述技术方案，反射镜的上端还设有反射镜压圈，反射镜压圈套装于反射镜座上。按上述技术方案，成像组件包括镜筒，镜筒内设有沿O-A轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜。按上述技术方案，第一透镜的一端上设有第一压圈，第一透镜的另一端与第二透镜之间设有第一隔圈，第三透镜的一端设有第二隔圈，第三透镜的另一端设有第二压圈，第一压圈、第一隔圈、第二隔圈和第二压圈均套装于镜筒内。本专利技术具有以下有益效果：所述的多光束组合器用于光学合成孔径成像系统中，通过反射镜和多棱锥镜反射镜实现光束的两次折转后，再通过成像组件进行聚焦叠加成像，从而获得高分辨率的成像效果，将各反射组件孔径的光束相干叠加到共同的焦平面上，使系统的分辨率等效为一个更大口径的光学成像系统，所述的多光束组合器结构简单紧凑，相关零件的加工和装调难度小，且稳定性高，棱锥反射镜的应用极大减小了多光束二次反射机构的体积和重量，简化了设计，一般将所述的基于棱锥镜的多光束组合器套装于探测器上，实现在探测器上获得高分辨率的成像效果。附图说明图1是本专利技术实施例中基于棱锥镜的多光束组合器的立面图；图2是本专利技术实施例中基于棱锥镜的多光束组合器的剖视图；图中，1-主镜座，2-棱锥镜组件，3-调整顶块，4-调旋螺钉，5-反射镜组件，6-成像组件，7-四棱锥反射镜，8-棱锥镜座，9-棱锥镜压圈，10-反射镜，11-反射镜座，12-反射镜压圈，13-反射镜修切垫，14-反射镜支座，15-第一压圈，16-第一透镜，17-第一隔圈，18-镜筒，19-第二透镜，20-第二隔圈，21-第三透镜，22-第二压圈。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参照图1～图2所示，本专利技术提供的一个实施例中的基于棱锥镜的多光束组合器，包括主镜座1、棱锥镜组件2、成像组件6和多个反射镜组件5，棱锥镜组件2的一端与主镜座1连接，棱锥镜组件2的另一端与成像组件6连接，主镜座1、棱锥镜组件2和成像组件6沿O-A轴同轴布置，多个反射镜10以O-A轴为中心轴，沿棱锥镜组件2周向均匀分布，反射镜组件5包括一个反射镜10，棱锥镜组件2包括一个棱锥反射镜，棱锥反射镜的反射面个数与反射镜组件5的个数一致，每个反射镜10与棱锥反射镜的一个反射面相对设置，光束经过不同的反射镜10反射后，至棱锥反射镜的相应反射面，再经过棱锥反射镜反射后，合成一束光进入成像组件6，最终聚焦后实现叠加成像；所述的多光束组合器用于光学合成孔径成像系统中，通过反射镜10和多棱锥镜反射镜实现光束的两次折转后，再通过成像组件6进行聚焦叠加成像，从而获得高分辨率的成像效果，将各反射组件孔径的光束相干叠加到共同的焦平面上，使系统的分辨率等效为一个更大口径的光学成像系统，所述的多光束组合器结构简单紧凑，相关零件的加工和装调难度小，且稳定性高，棱锥反射镜的应用极大减小了多光束二次反射机构的体积和重量，简化了设计，一般将所述的基于棱锥镜的多光束组合器套装于探测器上，实现在探测器上获得高分辨率的成像效果。进一步地，棱锥反射镜的中心轴沿O-A轴布置，棱锥反射镜的锥顶靠近成像组件6设置，棱锥反射镜的反射面与O-A轴的夹角和反射镜10的镜面与O-A轴的夹角均为45°。进一步地，反射镜组件5的个数为4个，棱锥反射镜为四棱锥反射镜7；四组平行光束分别经由反射镜组件5折转90°，再经由O1-O光路、O2-O光路、O3-O光路、和O4-O光路到达四棱锥反射镜7的反射面二次折转90°后合成一束光进入位于O-A光轴上成像组件6，最终四组光束聚焦后实现叠加成像。进一步地，棱锥镜组件2还包括棱锥镜座8和棱锥镜压圈9，棱锥反射镜的底部套装于棱锥镜座8上，棱锥镜座8与主镜座1连接。棱锥镜压圈9套设于棱锥反射镜与棱锥镜座8之间，通过棱锥镜压圈9对多棱锥镜反射镜进行固定。进一步地，四棱锥反射镜7和棱锥镜座8的圆周面上设计有初始配合定位面，使四棱锥反射镜7要求相对光轴正交，以避免四棱锥反射镜7轴向的相对旋转。进一步地，棱锥镜组件2与主镜座1之间设有调整顶块3，调整顶块3套装于棱锥镜组件2上，旋转调整顶块3使棱锥镜组件2在主镜座1中的轴向进行旋转调整。进一步地，主镜座1上设有调旋螺钉4，调旋螺钉4的底部作用在调整顶块3上，通过调旋螺钉4带动调整顶块3旋转，进而实现棱锥镜组件2轴向旋转调整。所述的主镜座1上设计有棱锥镜组件2、成像组件6、反射镜组件5的安装定位接口；为调整棱锥镜组件2相对主镜座1的位置精度，设计有棱锥镜组件2调旋机构及三顶三拉机构；主镜座1上设计对称开槽，两调整顶块3分别安装在棱锥镜组件2的对称圆周切面上，调整顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于棱锥镜的多光束组合器，其特征在于，包括主镜座、棱锥镜组件、成像组件和多个反射镜组件，棱锥镜组件的一端与主镜座连接，棱锥镜组件的另一端与成像组件连接，主镜座、棱锥镜组件和成像组件沿O‑A轴同轴布置，多个反射镜以O‑A轴为中心轴，沿棱锥镜组件周向均匀分布，反射镜组件包括一个反射镜，棱锥镜组件包括一个棱锥反射镜，棱锥反射镜的反射面个数与反射镜组件的个数一致，每个反射镜与棱锥反射镜的一个反射面相对设置，光束经过不同的反射镜反射后，至棱锥反射镜的相应反射面，再经过棱锥反射镜反射后，合成一束光进入成像组件，最终聚焦后实现叠加成像。

【技术特征摘要】
1.一种基于棱锥镜的多光束组合器，其特征在于，包括主镜座、棱锥镜组件、成像组件和多个反射镜组件，棱锥镜组件的一端与主镜座连接，棱锥镜组件的另一端与成像组件连接，主镜座、棱锥镜组件和成像组件沿O-A轴同轴布置，多个反射镜以O-A轴为中心轴，沿棱锥镜组件周向均匀分布，反射镜组件包括一个反射镜，棱锥镜组件包括一个棱锥反射镜，棱锥反射镜的反射面个数与反射镜组件的个数一致，每个反射镜与棱锥反射镜的一个反射面相对设置，光束经过不同的反射镜反射后，至棱锥反射镜的相应反射面，再经过棱锥反射镜反射后，合成一束光进入成像组件，最终聚焦后实现叠加成像。2.根据权利要求1所述的基于棱锥镜的多光束组合器，其特征在于，棱锥反射镜的中心轴沿O-A轴布置，棱锥反射镜的锥顶靠近成像组件设置，棱锥反射镜的反射面与O-A轴的夹角和反射镜的镜面与O-A轴的夹角均为45°。3.根据权利要求1所述的基于棱锥镜的多光束组合器，其特征在于，反射镜组件的个数为4个，棱锥反射镜为四棱锥反射镜。4.根据权利要求1所述的基于棱锥镜的多光束组合器，其特征在于，棱锥镜组件还包括棱锥镜座和棱锥镜压圈，棱锥反射镜的底部套装于棱锥镜座上，棱锥镜座与主镜座连接，棱锥镜压圈套设于棱锥反射镜与棱锥镜座之间。5.根据权利要求1所述的基于棱锥镜的多光束组合器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王密信，杨晓燕，耿安兵，吴学鹏，王波，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶重工集团公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42