主焦点式光学系统改正镜组的计算机辅助定心装调方法技术方案

本发明专利技术公开了一种主焦点式光学系统改正镜组的计算机辅助定心装调方法，其步骤包括：在理论设计光学系统中代入镜片实测数据，重新优化镜片间隔和匹配像差后得到成像质量优化后的光学系统；测试并逐片调整，拟合镜片相对位置参数，代入光学软件计算下一片装调位置和透镜间隔；全部装调完成后，定心仪拟合改正镜组光轴，并标记光轴与机械端面偏移位置；按照拟合数据构建改正镜组三维模型；将上一步拟合的三维模型代入光学设计软件，与主系统匹配，重新优化间隔即得到最终的光学系统。本发明专利技术的方法无需反复拆装修磨，可定量计算出改正镜组装调完成后的像差量和像差方向，提高了主焦式望远镜系统装调精度，提高了装调效率。提高了装调效率。提高了装调效率。

【技术实现步骤摘要】
主焦点式光学系统改正镜组的计算机辅助定心装调方法


[0001]本专利技术属于光学仪器装调领域，具体涉及一种主焦点式光学系统改正镜组的计算机辅助定心装调方法。

技术介绍

[0002]当代天文学发展日新月异，随着观测目标变得更加的遥远和复杂，对于望远镜的成像性能提出了更高的要求。相对于反射式光学系统，主焦点光学系统为折反射式，由非球面主镜和透射改正镜组构成，具有更高的集光能力、更小的中心遮拦、更大的视场角、更紧凑的结构等优点，正逐渐在大口径大视场地基天文望远镜中被应用。但是，由于大口径主焦点系统改正镜组需与主反射镜配合消像差，单独改正镜组成像不完善，口径较大，镜片数量较多，增加了定心装调的难度，使得实际装调出的系统成像性能与理论设计差距较大。为了提高改正镜组装调精度，制造出接近理论设计性能的主焦点式望远镜，亟需采用计算机辅助定心装调方法，精确定位各镜片相对位置，提前预判下一镜片的安装修磨量、实时分析装调补偿量指导定心装调、定量计算出改正镜组装调完成后的像差量、像差方向，确保改正镜组装调完成后的像质与理论设计相符合。
[0003]传统的改正镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.主焦点式光学系统改正镜组的计算机辅助定心装调方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在理论设计光学系统S0中代入镜片实测数据，重新优化各个镜片间隔，重新匹配像差后得到成像质量优化后的光学系统S1；步骤2：定心仪测试，逐片调整，测两镜间隔；拟合镜片相对位置参数，代入光学软件计算下一片装调位置和透镜间隔；步骤3：全部装调完成后，定心仪拟合改正镜组光轴，并标记光轴与机械端面偏移位置，为后续系统集成提供定量参考；按照拟合数据构建改正镜组三维模型；步骤4：将步骤3拟合的三维模型代入光学设计软件，与主系统匹配，重新优化间隔即得到最终的光学系统S。2.根据要求1所述的主焦点式光学系统改正镜组的计算机辅助定心装调方法，其特征在于，步骤1包括：步骤1.1：镜片材料折射率拟合，采用如下的schott公式拟合，得出实测折射率玻璃模型，代入光学设计软件；n2＝a0+a1λ2+a2λ
‑2+a3λ
‑4+a4λ
‑6+a5λ
‑8式中：a0～a5为拟合出的玻璃常数，λ为波长，n为对应波长的折射率；步骤1.2：镜片面形拟合，实测镜面面形，对镜面进行标记，采用如下式的二次曲面结合zernike多项式、周期矢高多项式组合拟合面形，进行镜片低频、中频误差的高精度拟合，代入光学设计软件，旋转镜片相对位置，实现小像差互补；其中：z是表面矢高，r是以透镜单位为单位的极坐标矢径长度，c是曲率，k是圆锥系数，α
i
第i个非球面的系数，N是Zernike系数的个数，A
i
是第i个Zernike Standard多项式的系数，ρ是光线归一化径向坐标，是光线角向坐标，A是周期项振幅，ω0是周期项频率(单位是长度单位的倒数)，是相位偏移；步骤1.3：实测镜片参数，与折射...

【专利技术属性】
技术研发人员：董云芬，平一鼎，王斌，雷成明，朱庆生，张遂，张盈盈，吴天成，郭永康，
申请(专利权)人：中国科学院紫金山天文台，
类型：发明
国别省市：