【技术实现步骤摘要】
一种巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直仪器及准直方法
本专利技术属于大口径光学仪器精密制造和装配
,特别涉及一种巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直科学仪器及其运用方法。
技术介绍
在当代的大型激光驱动器系统、大型天基\地基观测装置中,常常会存在这样一些平面反射光学系统,往往需要数米的直径同时又具备极其精密的表面精度,指向精度等。例如,新一代的激光兆焦耳级激光驱动器装置上的平面反射系统要求在重量吨级、口径四平米的巨型光学元件上实现纳米量级的表面精度和微弧度的指向精度。针对如此大口径的单一光学元件实现其制造精度要求,需要的制造工艺是当前世界范围内的艰巨工程挑战,即使有这样的制造方案所付出的经济成本也是难以承受的。一个可用的替代技术方案就是采用多个小口径镜面拼接成一个大口径镜面。这种拼接技术能够克服制造单一口径巨型元件的科学技术难题和成本挑战,因此,这种方法在工程上有着广泛的应用。但是,巨型拼接元件也会带来新的技术问题,例如,在巨型拼接平面反射系统中,各组成反射元件之间的指向精度必须高度一致并严格控制位置偏差,才能达到近似单一元件的光学质量要求。而如何精准地检测这种大尺度的平面反射阵列的指向偏差,并精密调整各组成反射元件的指向实现极高的指向一致性,则是高质量地制造装配出这种巨型反射阵列装置所必须的技术前提。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直科学仪器,用于巨型光学平面反射阵列装置中各组成反射元件的指向偏差精密检测,并能够精密调整各组成反射元件的指向实现高指向一致性。为了实现上述目的,本 ...
【技术保护点】
1.一种巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直仪器,其特征在于,包括一个基体装置(1),基体装置(1)上有多个采用标准联接方式的为元件及检测仪器提供安装定位功能的接口,在基体装置(1)上水平安装有小口径反射元件阵列(3),在基体装置(1)上竖直安装有小口径半透半反元件阵列(4),在基体装置(1)上安装一个在竖直面上二维运动的大口径反射元件(5),在基体装置(1)上安装有可移动并精密调整的光学自准直仪(6),待准直的巨型平面反射阵列装置(2)安装在基体装置(1)的检测工位上,其中,所述巨型平面反射阵列装置(2)包括一个大尺寸镜架装置(9)和在大尺寸镜架装置(9)中以阵列方式布置的若干反射镜(10),大尺寸镜架装置(9)以45度向下的方式安装在基体装置(1)上,每个反射镜(10)通过三个精密铰链机构(11)与镜架装置(9)联接,并可通过对三个精密铰链(11)的微调来改变反射镜(10)的指向,从而实现准直操作,所述光学自准直仪(6)发出的检测光,在半透半反元件上分为两束,一束直接返回光学自准直仪(6),另一束透过后射向待准直的反射镜(10),射向待准直的反射镜(10)的检测光经反射,射向水平放 ...
【技术特征摘要】
1.一种巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直仪器,其特征在于,包括一个基体装置(1),基体装置(1)上有多个采用标准联接方式的为元件及检测仪器提供安装定位功能的接口,在基体装置(1)上水平安装有小口径反射元件阵列(3),在基体装置(1)上竖直安装有小口径半透半反元件阵列(4),在基体装置(1)上安装一个在竖直面上二维运动的大口径反射元件(5),在基体装置(1)上安装有可移动并精密调整的光学自准直仪(6),待准直的巨型平面反射阵列装置(2)安装在基体装置(1)的检测工位上,其中,所述巨型平面反射阵列装置(2)包括一个大尺寸镜架装置(9)和在大尺寸镜架装置(9)中以阵列方式布置的若干反射镜(10),大尺寸镜架装置(9)以45度向下的方式安装在基体装置(1)上,每个反射镜(10)通过三个精密铰链机构(11)与镜架装置(9)联接,并可通过对三个精密铰链(11)的微调来改变反射镜(10)的指向,从而实现准直操作,所述光学自准直仪(6)发出的检测光,在半透半反元件上分为两束,一束直接返回光学自准直仪(6),另一束透过后射向待准直的反射镜(10),射向待准直的反射镜(10)的检测光经反射,射向水平放置的小口径反射元件,再被反射回反射镜(10),并透过半透半反元件回到光学自准直仪(6)。2.根据权利要求1所述巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直科学仪器,其特征在于,所述基体装置(1)的结构稳定,所述大口径反射元件(5)为参考镜。3.根据权利要求1所述巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直科学仪器,其特征在于,所述小口径反射元件阵列(3)的镜框在基体装置(1)上的水平安装位(7)处固定并保持水平状态,所述小口径半透半反元件阵列(4)的镜框在基体装置(1)上的竖直安装位(8)处固定并保持竖直状态。4.根据权利要求1或3所述巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直科学仪器,其特征在于,各个小口径反射元件以可微调的联接件安装在小口径反射元件阵列(3)的镜框之上,各个小口径半透半反元件以可微调的联接件安装在小口径半透半反元件阵列(4)的镜框之上。5.根据权利要求4所述巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直科学仪器,其特征在于,各个小口径反射元件以可微调进给量的螺旋联接件安装在小口径反射元件阵列(3)的镜框之上,各个小口径半透半反元件以可微调进给量的螺旋联接件安装在小口径半透半反元件阵列(4)的镜框之上,每个反射镜(10)可通过对三个精密铰链(11)的螺旋微调来改变反射镜(10)的指向。6.利用权利要求1所述巨型光学平面反射阵列装置的超精密准直科学仪器的准直方法,其特征在于,步骤如下:(1)将待准直的巨型平面反射阵列装置(2)安装到基体装置(1)的待检测工位上,待准直的巨型平面反射阵列装置(2)以45度向下的方式与小口径半透半反元件阵列(4)相对;(2)对一个反射镜(10)进行准直操作时,以经过精密调整对准的小口径半透半反元件阵列(4)作为整个准直仪器的测量基准;(3)操作光学自准直仪(6),发出的检测光在半透半反元件上将分为两束:一束直接返回光学自准直仪(6),另一束透过后射向待准直的反射镜(10);(4)射向待准直的反射镜(10)的检测光经反射,射向水平放置的小口径反射元件,再被反射回反...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹庭分,王辉,刘长春,熊召,全旭松,龙凯,李永杰,叶朗,易聪之,张尽力,周海,蒋晓东,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院激光聚变研究中心,清华大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。