A precise measuring device and method for geometric parameters of complex optical surface is suitable for all large-aperture complex optical surface vertical interferometric testing, including laser tracker (1), laser interferometer (2), refractor (3), compensating element (4), adjusting mechanism (6), laser interferometer (2), refractor (3), compensating element (4), optical surface to be measured (5), adjusting. The position and angle between the whole mechanism (6) can be adjusted; the target ball of the laser tracker (1) is placed near the focus of the interferometer (F). By measuring the focus of interferometer, all datum features of complex surface and the characteristics of deflection mirror, the precise measurement of geometric parameters such as vertex curvature radius R, off-axis D and eccentricity_of large-aperture complex optical surface is realized through geometric operations such as mirror image and projection. The data processing and operation are simple, the testing cost is low and the versatility is good.
【技术实现步骤摘要】
一种复杂光学曲面几何参量的精确测试装置及方法
本专利技术涉及复杂光学曲面检测
,具体涉及一种大口径复杂光学曲面几何参量的精确测试装置及方法。
技术介绍
大口径复杂光学曲面是现代光学系统的重要组成元件,在其研制过程中,顶点曲率半径、离轴量及偏心等几何参量的高精度测试是保证大口径复杂光学曲面制造质量的核心关键技术,为现代光学系统良好的综合性能提供技术保障。由于受到环境气流扰动、镜体支撑结构等因素的影响,大口径复杂曲面一般采用光轴竖直的加工、检测方案,加之激光干涉仪必须水平放置以保证面形干涉检测的精度,则必须引入小口径平面反射镜对光路进行折转,此时,大口径复杂光学曲面的顶点曲率半径、离轴量及偏心等几何参量的高精度测试就变得尤为困难,成为大口径复杂曲面高精度制造亟待解决的技术瓶颈。目前,测量大口径复杂光学曲面主要采用高精度钢尺或标准长度杆测量、利用商用激光跟踪仪直接进行测量两种方式。利用高精度钢尺测量时,钢尺无法准确测量到大口径复杂光学曲面的顶点位置,且采用人为估读的方式,检测精度较低;采用标准长度杆只能测量标准长度的值,无法针对不同的大口径复杂光学曲面的几何参量进行高精度测量,该方法的通用性不强;利用商用激光跟踪仪直接测量干涉检验折转光路时,难以准确得到光线在小口径平面反射镜上转折的角度信息及位置信息,建模精度差,最终导致几何参量测试精度的降低。
技术实现思路
本专利技术针对大口径复杂光学曲面立式干涉检验中光路折转导致的几何参量测试精度低的技术问题,提出了一种适用于所有大口径复杂光学曲面立式干涉检验折转光路几何参量精确测试的装置及方法,主要通过测量干涉仪焦点、 ...
【技术保护点】
1.一种光学曲面测试装置,其特征在于:包括激光跟踪仪(1)、激光干涉仪(2)、折转镜(3)和补偿元件(4),所述激光跟踪仪(1)用于测试折转镜(3)、补偿元件(4)、待测光学曲面(5)的所有可测基准面,并依据测试结果在软件中建模。
【技术特征摘要】
1.一种光学曲面测试装置,其特征在于:包括激光跟踪仪(1)、激光干涉仪(2)、折转镜(3)和补偿元件(4),所述激光跟踪仪(1)用于测试折转镜(3)、补偿元件(4)、待测光学曲面(5)的所有可测基准面,并依据测试结果在软件中建模。2.如权利要求1所述的复杂光学曲面几何参量的精确测试装置,其特征在于:还包括调整机构,所述调整机构用于承载所述待测光学曲面。3.如权利要求1所述的复杂光学曲面几何参量的精确测试装置,其特征在于:激光干涉仪(2)、折转镜(3)、补偿元件(4)、待测光学曲面(5)、调整机构(6)之间的位置和角度可调。4.如权利要求1所述的复杂光学曲面几何参量的精确测试装置,其特征在于:激光跟踪仪(1)的靶标球放置在干涉仪焦点(F)附近。5.如权利要求4所述的复杂光学曲面几何参量的精确测试装置,其特征在于:还包括面阵探测器,所述面阵探测器(7)依次放置在待测光学曲面十字正交位置的反射镜四个方向的侧壁上,分别接收补偿元件(4)投射在反射镜四个侧壁的十字叉丝,接收四幅十字叉丝图像并应用质心法提取质心。6.一种复杂光学曲面几何参量的精确测试的方法,其特征在于:1)调整干涉检验光路中激光干涉仪(2)、折转镜(3)、补偿元件(4)、待测大口径复杂光学曲面(5)、调整机构(6)之间的相对位置和相对角度,使得激光干涉仪(2)检测得到的复杂曲面面形的均方根误差最小且离焦量为零;2)利用激光跟踪仪(1)测试折转镜(3)、补偿元件(4)、待测大口径复杂光学曲面(5)的所...
【专利技术属性】
技术研发人员:程强,胡海翔,罗霄,薛栋林,张学军,
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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