一种同轴光学系统的计算机辅助装调方法技术方案

本发明专利技术公开了一种同轴光学系统的计算机辅助装调方法，包括以下步骤：S1：建立待装调光学系统的光学模型并沿光路方向分别建立n个光学子系统，第n个光学子系统包括光学元件1～n；S2：选取各光学子系统的像面位置并通过仿真分析得到理想波前像差；S3：对第n个光学子系统中的光学元件n引入位置偏差量得到模拟波前像差；S4：采用灵敏度矩阵公式分别求解各个光学子系统对应的灵敏度矩阵；S5：利用灵敏度矩阵及实际波前像差求解第n个光学子系统中光学元件n的实际位置偏差量，并对该光学元件进行调节，以逐次完成n个光学子系统的装调；本发明专利技术可避免各个光学元件在调节过程中的位置相互补偿问题，加快装调过程中的收敛速度，提高装调精度和装调效率。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴光学系统的计算机辅助装调方法
本专利技术属于光学
，更具体地，涉及一种基于灵敏度矩阵法的高精度同轴光学系统的计算机辅助装调方法，可应用于光学系统的精密装调和成像质量提升。
技术介绍
传统的光学系统装调主要依靠装调人员的经验，借助简单的装调设备完成，存在盲目性大、装调周期长、精度低等缺点，不适合大口径或接近衍射极限光学系统的装调。随着计算机技术、光学设计和光学检测技术的不断发展，使得计算机辅助装调光学系统成为可能。随着高精度光学系统应用需求日益增加，光学系统的性能也在向更高质量、更高性能的方向发展；复杂光学系统的装调成为当今光学先进制造领域的热门，基于计算机辅助装调的光学元件面形、光波波前的干涉测量法、计算机优化等相关技术等亦应运而生。实际的光学系统不同于理想的光学子系统，主要有如下几方面的误差:一是光学设计所带来的系统误差；二是光学元件加工后的残留误差，包括尺寸、面形等；三是装调误差；其中，光学设计误差和加工误差作为系统误差在光学元件成型后是无法消除的，为了提高光学系统的成像质量只能尽量减小装调误差；计算机辅助装调能够对由光学系统各个元件相对位置偏差产生的波前像差进行修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同轴光学系统的计算机辅助装调方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立待装调光学系统的光学模型并沿光路方向对光学模型中的n个光学元件按序进行编号；根据编号顺序分别建立n个光学子系统，第n个光学子系统包括光学元件1～n，各光学元件的相对位置保持不变；其中，n为大于等于1的自然数；S2：选取第n个光学子系统的像面位置，并通过仿真分析得到第n个光学子系统的理想波前像差F0n；S3：对第n个光学子系统中的光学元件n引入不大于粗装调精度的位置偏差量Δxns，利用光学设计软件对引入所述模拟位置偏差量Δxns后的光学子系统进行仿真分析，得到第n个光学子系统中像面的模拟波前像差Fns；S4：根据模拟位...

【技术特征摘要】
1.一种同轴光学系统的计算机辅助装调方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立待装调光学系统的光学模型并沿光路方向对光学模型中的n个光学元件按序进行编号；根据编号顺序分别建立n个光学子系统，第n个光学子系统包括光学元件1～n，各光学元件的相对位置保持不变；其中，n为大于等于1的自然数；S2：选取第n个光学子系统的像面位置，并通过仿真分析得到第n个光学子系统的理想波前像差F0n；S3：对第n个光学子系统中的光学元件n引入不大于粗装调精度的位置偏差量Δxns，利用光学设计软件对引入所述模拟位置偏差量Δxns后的光学子系统进行仿真分析，得到第n个光学子系统中像面的模拟波前像差Fns；S4：根据模拟位置偏差量Δxns、理想波前像差F0n和模拟波前像差Fns，采用灵敏度矩阵公式分别求解第n个光学子系统对应的灵敏度矩阵并提取光学元件n的灵敏度矩阵An；An＝(Fns-F0n)/Δxns；S5：按照光学子系统的编号顺序，利用光学元件n的灵敏度矩阵An对第n个光学子系统进行公差分析，以第n个光学子系统的物面和已装调好的光学元件1～n-1为基准确定第n个光学子系统的像面位置，并根据公差分析结果对第n个光学子系统中的光学元件n进行粗装调；S6：利用波前传感器测量得到粗装调后的第n个光学子系统像面的实际波前像差Fn；S7：由灵敏度矩阵An、实际波前像差Fn和理想波前像差F0n反解得到光学元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏程，罗义鸣，
申请(专利权)人：湖北三江航天红峰控制有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42