一种离轴三反非球面光学系统装调方法技术方案

本发明专利技术属于应用光学技术领域，提供了一种离轴三反非球面光学系统装调方法，适用于装调主镜母镜、次镜母镜和三镜母镜的回转对称轴均与光学系统光轴重合、且次镜选用透射式材料制造的离轴三反非球面光学系统。本发明专利技术的装调方案中，主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器的光轴均与离轴三反非球面光学系统的光轴重合；在装调光路中，主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器的入光口均在一个方向。本发明专利技术的各个补偿器限位装置保证了补偿器的空间位置，通过补偿器的位置即可以确定主镜、次镜、三镜在离轴三反非球面光学系统中的位置，实现主镜、次镜、三镜的共基准检测装调，降低了装调难度与复杂度，有效提高了系统装调效率。有效提高了系统装调效率。有效提高了系统装调效率。

【技术实现步骤摘要】
一种离轴三反非球面光学系统装调方法


[0001]本专利技术属于应用光学
，具体涉及一种离轴三反非球面光学系统装调方法。

技术介绍

[0002]离轴三反非球面光学系统(以下简称“离轴三反系统”)具有集光能力强、有效口径利用充分、光学传递函数高、杂光抑制能力强的优良性能，在空间光学遥感中得到了广泛应用。离轴三反系统的光学反射镜具有非旋转对称性，与同轴光学系统对比，反射镜位置呈现多维空间布局特点，使得离轴三反系统的装调检测复杂性大，难度高，一直是光学系统装调检测领域的技术难点。
[0003]在现有技术方法中，离轴三反系统的装调，通常是对主镜与三镜进行共基准装调，再对次镜进行装调，如专利“一种离轴三反非球面光学系统共基准检测与加工方法(201610619953.5)”、“离轴三反系统的主镜和三镜共基准的装调方法和系统(202010044734.5)”所述。装调时，由于次镜的空间位置与主镜、三镜的空间位置无光学基准，使得系统的装调难度大，时间长，效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了降低离轴三反非球面光学系统的装调难度与复杂度，提高系统装调效率，提出了一种离轴三反非球面光学系统装调方法，该方法保证了反射镜面形检测与光学系统装调过程基准共享，极大地缩短了光学系统的后续装调时间，提高了装调的精度及效率。为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0005]一种离轴三反非球面光学系统装调方法，包括以下步骤：
[0006]S1、通过确定主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器在离轴三反非球面光学系统装的调光路上的空间位置，建立关于主镜、次镜和三镜三个非球面反射镜的装调共基准；
[0007]S2、选取主镜补偿器、次镜补偿器或三镜补偿器中的任意一个作为第一补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整第一补偿器所对应的离轴三反非球面光学系统中的第一非球面反射镜的空间位置，使第一非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，
[0008]其中，λ为激光干涉仪的工作波长，第一非球面反射镜为主镜、次镜和三镜中的一个；
[0009]S3、取出第一补偿器，将第二补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整第二补偿器对应的离轴三反非球面光学系统中的第二非球面反射镜的空间位置，使第二非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，
[0010]其中，第二非球面反射镜为主镜、次镜和三镜中不同于第一非球面反射镜的一个；
[0011]S4、取出第二补偿器，将第三补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整第三补偿器对应的离轴三反非球面光学系统中的第三非球面反射镜的空间位置，使第三非球面反射
镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，
[0012]其中，第三非球面反射镜为主镜、次镜和三镜中不同于第一非球面反射镜和第二非球面反射镜的一个。
[0013]优选地，还包括以下步骤：
[0014]S5、对主镜、次镜和三镜的位置再次进行调整，完成对离轴三反非球面光学系统的装调。
[0015]优选地，步骤S1还包括以下步骤：
[0016]S101、将入光口均设置在同一个方向的主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器放入各自对应的补偿器限位装置中，将主镜补偿器限位装置、次镜补偿器限位装置和三镜补偿器限位装置沿光轴方向摆放；
[0017]S102、利用激光跟踪仪精确调整主镜补偿器限位装置、次镜补偿器限位装置和三镜补偿器限位装置的位置，使主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器三者的光轴重合，并且三者的相对位置关系满足预设参数。
[0018]优选地，次镜的外表面为凸面且镀有反射膜，次镜的内表面为凹面。
[0019]优选地，次镜为离轴非球面反射镜或同轴非球面反射镜。
[0020]优选地，次镜的镜体材料可透射激光干涉仪的工作波长，使激光干涉仪发出的光经次镜的背面进入次镜的镜体后被次镜的内表面反射，其反射光返回次镜补偿器，并进入激光干涉仪完成波面干涉，实现次镜面形检测。
[0021]优选地，主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器均为零位补偿器。
[0022]本专利技术能够取得以下技术效果：
[0023]1、本专利技术可以在离轴三反非球面光学系统中，实现主镜、次镜、三镜的共基准检测装调，降低了离轴三反非球面光学系统的装调难度与复杂度，有效提高了系统装调效率。
附图说明
[0024]图1是本专利技术一个实施例的一种离轴三反非球面光学系统装调方法的流程图；
[0025]图2是本专利技术一个实施例的一种离轴三反非球面光学系统装调方法的装置结构的示意图；
[0026]图3是本专利技术一个实施例的次镜面形检测光路的示意图；
[0027]图4是本专利技术一个实施例的离轴三反非球面光学系统成像光路的示意图；
[0028]图5是本专利技术另一个实施例的一种离轴三反非球面光学系统装调方法的流程图。
[0029]附图标记：
[0030]主镜1、主镜补偿器11、主镜补偿器检测光波传输区域12、主镜母镜13、主镜补偿器限位装置14、
[0031]次镜2、次镜补偿器21、次镜补偿器检测光波传输区域22、次镜母镜23、次镜背面24、内表面25、外表面26、次镜补偿器限位装置27、三镜3、三镜补偿器31、三镜补偿器检测光波传输区域32、三镜母镜33、三镜补偿器限位装置34、
[0032]像面4、激光干涉仪5。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0034]本专利技术的目的是提供一种离轴三反非球面光学系统装调方法，适用于装调主镜母镜、次镜母镜和三镜母镜的回转对称轴均与光学系统光轴重合、且次镜选用透射式材料制造的离轴三反非球面光学系统，通过对三个补偿器位置的精确设置，为主镜、次镜、三镜三个非球面反射镜的装调确定同一基准。下面将对本专利技术提供的一种离轴三反非球面光学系统装调方法，通过具体实施例来进行详细说明。
[0035]在装调之前，根据待装调的离轴三反非球面光学系统中主镜、次镜和三镜的参数对主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器进行设计和加工，此部分为现有技术，在此不赘述。
[0036]在本专利技术的一个优选实施例中，搭建如图2所示的检测装置，结合图5所示的装调方法流程图对本专利技术的离轴三反非球面光学系统装调方法进行说明：
[0037]S1、通过确定主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器在所述离轴三反非球面光学系统装的调光路上的空间位置，建立关于主镜、次镜和三镜三个非球面反射镜的装调共基准。
[0038]将主镜补偿器11、次镜补偿器21和三镜补偿器31对应放入主镜补偿器限位装置14、次镜补偿器限位装置27和三镜补偿器限位装置34中，将主镜补偿器限位装置14、次镜补偿器限位装置27和三镜补偿器限位装置34沿激光干涉仪5的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离轴三反非球面光学系统装调方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过确定主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器在所述离轴三反非球面光学系统装的调光路上的空间位置，建立关于主镜、次镜和三镜三个非球面反射镜的装调共基准；S2、选取所述主镜补偿器、所述次镜补偿器和所述三镜补偿器中的任意一个作为第一补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整所述第一补偿器所对应的所述离轴三反非球面光学系统中的第一非球面反射镜的空间位置，使所述第一非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，其中，λ为激光干涉仪的工作波长，所述第一非球面反射镜为所述主镜、所述次镜和所述三镜中的一个；S3、取出所述第一补偿器，将第二补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整所述第二补偿器对应的所述离轴三反非球面光学系统中的第二非球面反射镜的空间位置，使所述第二非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，其中，所述第二非球面反射镜为所述主镜、所述次镜和所述三镜中不同于所述第一非球面反射镜的一个；S4、取出所述第二补偿器，将第三补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整所述第三补偿器对应的所述离轴三反非球面光学系统中的第三非球面反射镜的空间位置，使所述第三非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，其中，所述第三非球面反射镜为所述主镜、所述次镜和所述三镜中不同于所述第一非球面反射镜和第二非球面反射镜的一个。2.根据权利要求1所述的离轴三反非球面光学系统装调方法，其特征在于，还包括以下步骤：S5、...

【专利技术属性】
技术研发人员：董吉洪，孟庆宇，孙天宇，
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：