抑制大镜面像散变形的支撑装调方法技术

一种抑制大镜面像散变形的支撑装调方法，先测量含大镜面的光学系统的波前畸变或大镜面的面型轮廓，数据拟合得到像散变形的方向、大小。用“十”字形或近似“十”字形的支撑、调整方法，调整之后再测前畸变或面型轮廓，数据拟合得到经调整的像散变形的方向、大小。若波前畸变较前减小或面型轮廓更靠近设计结果，则沿之前调整方向再次调整；若波前畸变较前增大或面型轮廓偏离设计结果，则沿之前调整的反方向再次调整。重复前述调整、测量至满足设计要求。本发明专利技术解决了背景技术中支撑和调整复杂、难以修正变形误差、分析数据量和难度较大、调整过程缓慢及调整精度低的技术问题。本发明专利技术对大镜面装配结构设计要求较低，实现简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抑制大镜面^f邻勺支撑装调方法，具##及一种抑制大镜面像散变 形的"十"字形或近4以"十"字形的支撑装调方法。
技术介绍
在光学装调工程中，大镜面的像散^^匙5常遇到比较棘手的问题。针对大镜面的 变形，现有的装调方法主要有下列三沐一种是彻底释方她力的方法。即M31减小外力对镜胚弹性体的作用，最绍吏大镜面 回錢几乎不鈔卜力的理想面型。该方法在具体实施时〗^隹达到几乎不鈔卜力的理想面 型，装调效果主要取决于装配大镜面的结构设计的优良禾號，同时受^顿环境的影响较 大，ftM大的震动、温差、冲击、气流都会改变预期的效果，所以实S^隹度大。另一种M31仿真计算在加工阶段预留^^量的方法。该方法M计t^几仿真，计 算出装调、使用阶段的变形量，在加工阶段加入彬尝函数，提前预留'鄉量，在装调、 1顿时直接达到最佳面型。该方法取决于仿真精度，而仿真计算4歐隹^i真正f始工程 实际的数学模型， 一旦补偿函数偏差较大，不仅无齒彦正^^體，还会直 魏ito;镜 面的加工失败。还有一种^±动施力干预面型的方法，其通常采用，交复杂的多点支,式，由于支 撑和调整的措施过于复杂，导致调整过程缓慢，大镜MM型变tt^调整量的反应不直接， 面型变化后难以快mM重新调整咴复，分析 量和难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于掛共一种，其解决了背景技 术中支撑和调整的措施复杂，难以修正 误差，分析 量和难度较大，调整过程缓 慢，调整精度低的技术问题。本专利技术的设计方案如下一种抑制大镜画象散变形的支撑装调方法，其主要包括以下实现步骤 步骤一测量包含大镜面1的光学系统的波前畸变，M直接测量大镜面1的面型 轮廓；歩骤二对波前畸变或面型轮廓进行 拟合，得到像散变形的大小和像散方向b;步马IH:在大镜面1的支撑面3上i體支撑点4， ^f妓撑点4连线的S咧方向a与像散方向b相垂直，近垂直；步骤四在大镜面1的调整面5上i體顶拉调整机构，使顶拉调整机构的调整方向 与像散方向b相同；步骤五调整顶拉调整机构；然后，测量大镜面1或包含大镜面1的光学系统的波前畸变，或测量大镜面1的面型轮廓；步骤六判断波前畸变或面型轮廓是否满足设计要求的波前畸变或面型轮廓； 步骤七对波前畸变或面型轮廓进行翻拟合，得到经过调整之后的像散变形的大小和像散方向b;步骤八如果步骤七的波前畸变相对于步骤一的波前51奇 —步减小，或步骤七的 面型轮廓与设计要求结果的^相对于步骤一的面型轮廓与设计要求结果的^1进一步 减小，则沿着步骤五的调整方向再次调整顶拉调整机称如果步骤七的波前畸变相对于 步骤一的波前ffl奇变进一步增大，或步骤七的面型轮廓与设计要求结果的^相对于步骤一的面型轮廓与设计要求结果的i^进一步增大，则沿着与步骤五调整方向相反的方向 再次调整顶拉调整机构；步骤九重复步骤SS八，赶满足设计要求的波前畸变或面型轮廓。以上0M支撑点4的连线为直线或近似为直线。以上所述测量包含大镜面1光学系统的波前畸变可以采用干涉仪2 ，前传自等，戶腿测量大镜面i的面型轮廓可以采用干涉仪2、波前传^^或轮廓测s^a等。以上所述测量大镜面i的面型轮廓所采用的轮廓测量装g^用^M轮廓测量仪或非接触轮廓测量仪均可。本专利技术具有如下优点1. 本专利技术可有效抑制圆)(^尔大镜面的像散变形，使光学系乡，调结果的像散像差和彗差像差大幅P射氏，从而使光学系统波前畸变mM夬速iB^。2. 采用"十"字形鹏以"十"字形的支撑调整，调整方法简单，大镜丽型变化 对调整量反应直接，分析 量小，易于实现。3. 对大镜面装配结构设计要求较低，调整结构简单，实现简便。4. 实现工艺步骤简单，目标函数优化的调整方向容易判断。5. 调整效率高，目标函数收逸M度快。6. 利于形成自动调整装置。7. 边调整边测量，根据邻懂结果及时、快速修正，精度高，錢实测面型达到要求。 附图说明图1为本专利技术测量^S各的示意图。 图2为本专利技术实施时的布局示意图。附面说明l-大f竟面，24涉仪，3-支撑面，4-支撑点，5-调整面；a-支撑点 连线的排列方向，b-像散方向。 具体实駄式本专利技术的原理大镜面作为主反射镜的光学系统，经过常M^调后1鹏存在的像散 像差通常主要由大镜面本身变形引起，那么，X寸光学系统波前畸变测量结果分析得至啲 像散方向，或直接测量大镜面波前畸变结果分析得至啲像散方向，均与大镜面自身娜 方向直接相关。倒可光学材料在分析其表面 时均可视为弹性体，其力学 絲均 满足广义胡克定律。光学干涉测量结果可以表征经大镜面反射后激光波面的畸变，激光 波面的畸变可以间接表征大镜丽型变化，同时间接表征!舰弹性体的应变状况，因此， 根据广义胡克定律，可以得到抑制变形的调整力的分布、大小和方向。本专利技术根据像散 像差的基本特征，将变形大镜面简单拟合为一个马鞍形二次曲面，则可得到一对施力和 受力的简#^莫型，即大镜面镜胚弹性体的支撑禾口调整机构要沿"十"字形或近似"十" 字形的方向分布，简称为"十"字形分布。在本专利技术的调整过程中，lffi弹性体的应变 方向会受环境鹏、振动、姿綺因素影响而发生变化，在每次光学检测完鹏，重新 修正支撑和调整机构的分布方向，使之随像散方向而变化，则可确《娜制手段的^^有 效性。本专利技术的具体实现步骤如下步骤一fflil干涉仪2或波前传S^则量包含大镜面l的光学系统的 畸变。或 者通过波前传麟、轮廓测 §或干涉仪2直擦则量大镜面1的面型轮廓。轮廓测量 装置可以是接触轮廓测量仪，也可以是非撤虫轮廓测量仪。参见图1 。步骤二对波前畸变或面型轮廓进行 拟合，得到像散 的大小和像散方向b。参见图2。步马IH:在大镜面l的支撑面3上设置支撑点4， 4妓撑点4纖的祠咧方向a与像散方向b相垂直^&垂直，形成"十"字形或近似"十"字形。支撑点4的纖为直线或近似为直线。参见图2。步骤四在大镜面l的调整面5上设置顶拉调整机构，使顶拉调整机构的调整方向与像散方向b相同。步骤五调整顶拉调整机构，调整方向可随意选择。然后，测量调整后的大镜面1 或包含大镜面1的光学系统的波前ffl奇变，ra接测影周整后的大镜面1的面型轮廓。 步骤六判断波前畸变或面型轮廓是否满足设计要求的波前畸变或面型轮廓； 步骤七Xt波前畸变或面型轮廓进行,拟合，得到纟Sl调整之后的像散^f的大小和像散方向b。步骤八如果步骤七的波前畸变相比步骤一的波前畸变进一步减小，贝lj沿着步骤五 的调整方向再次调整顶拉调^t几构。或者，步骤七的面型轮廓与设计要求的面型轮廓之 间的误差与步骤一的面型轮廓与设计要求的面型轮廓之间的误差，二者相比，如果前者 ^S—歩减小的，则沿着步S聚五的调整方向再次调整顶拉调整机构。如果步骤七的波前 畸变相比步骤一的波前ffl奇变进一步增大，则沿着与步骤五调整方向相反的方向再次调整 顶拉调整机构。或者，步骤七的面型轮廓与设计要求的面型轮廓之间的^与步骤一的 面型轮廓与设计要求的面型轮廓之间的误差，二者相比，如果前者皿一步增大的，则 沿着与步骤五调整方向相反的方向再次调整顶拉调整机构。步骤九重复步骤五至八，；e满足设计要求的波前畸变或面型轮廓。权利要求1.一种，其主要包括以下实现步骤步骤一测量包含大镜面(1)的光学系统的波前畸变，或者直接测量大镜面(1)的面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制大镜面像散变形的支撑装调方法，其主要包括以下实现步骤：　　　　步骤一：测量包含大镜面（１）的光学系统的波前畸变，或者直接测量大镜面（１）的面型轮廓；　　　　步骤二：对波前畸变或面型轮廓进行数据拟合，得到像散变形的大小和像散方向（ｂ）；　　　　步骤三：在大镜面（１）的支撑面（３）上设置支撑点（４），使支撑点（４）连线的排列方向（ａ）与像散方向（ｂ）相垂直或趋近垂直；　　　　步骤四：在大镜面（１）的调整面（５）上设置顶拉调整机构，使顶拉调整机构的调整方向与像散方向（ｂ）相同；　　　　步骤五：调整顶拉调整机构；然后，测量大镜面（１）或包含大镜面（１）的光学系统的波前畸变，或测量大镜面（１）的面型轮廓；　　　　步骤六：判断波前畸变或面型轮廓是否满足设计要求的波前畸变或面型轮廓；　　　　步骤七：对波前畸变或面型轮廓进行数据拟合，得到经过调整之后的像散变形的大小和像散方向（ｂ）；　　　　步骤八：如果步骤七的波前畸变相对于步骤一的波前畸变进一步减小，或步骤七的面型轮廓与设计要求结果的误差相对于步骤一的面型轮廓与设计要求结果的误差进一步减小，则沿着步骤五的调整方向再次调整顶拉调整机构；如果步骤七的波前畸变相对于步骤一的波前畸变进一步增大，或步骤七的面型轮廓与设计要求结果的误差相对于步骤一的面型轮廓与设计要求结果的误差进一步增大，则沿着与步骤五调整方向相反的方向再次调整顶拉调整机构；步骤九：重复步骤五至八，直至满足设计要求的波前畸变或面型轮廓。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段学霆，周仁魁，魏顺根，车弛骋，李英才，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]