[發(fā)明專利]一種提高平行光管分劃板安裝精度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210312460.9
• 申請(qǐng)日: 2012-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102853992A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹智睿;吳國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01M11/00
• 分類號(hào): G01M11/00;G01M11/02
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)裝校和檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及的一種提高平行光管分劃板安裝精度的方法。

背景技術(shù)

平行光管是光學(xué)儀器裝校和檢測(cè)的重要工具之一，通過(guò)在平行光管的焦面位置精確安裝不同的分劃板，可用來(lái)檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距、分辨率和傳遞函數(shù)等重要指標(biāo)。平行光管分劃板的安裝精度直接影響到光學(xué)系統(tǒng)的安裝精度和檢測(cè)精度。安裝平行光管分劃板的已有技術(shù)主要是自準(zhǔn)直法和五棱鏡法。

采用自準(zhǔn)直法安裝分劃板的光路如圖1所示，所用裝置設(shè)備包括標(biāo)準(zhǔn)平面鏡1，平行光管2，亮背景暗目標(biāo)的十字絲分劃板3（或波羅板）和高斯目鏡4，上述設(shè)備自左至右依次放置在光學(xué)平臺(tái)上。通過(guò)高斯目鏡4觀察十字絲分劃板3和它的自準(zhǔn)直像，調(diào)整十字絲分劃板3的前后位置，使十字絲分劃板3和它的自準(zhǔn)直像無(wú)視差，此時(shí)十字絲分劃板3剛好位于如圖1所示的位置，即平行光管2的焦面上，十字絲分劃板3的安裝完成。

采用五棱鏡法安裝分劃板的本質(zhì)也是消視差法，只是以五棱鏡的平移代替了人眼的左右晃動(dòng)，以角分辨本領(lǐng)更高的前置觀察鏡代替了人眼。

已有技術(shù)安裝分劃板具有一個(gè)共同的缺點(diǎn)：對(duì)所安裝的分劃板類型有嚴(yán)格的限制，分劃板必須是十字絲分劃板或波羅板等易于對(duì)準(zhǔn)的目標(biāo)。對(duì)于其他類型的分劃板無(wú)法通過(guò)此方法直接安裝，而是需要通過(guò)基準(zhǔn)傳遞的方式將要安裝的分劃板復(fù)位至十字絲分劃板的安裝位置，該基準(zhǔn)傳遞過(guò)程所引入的誤差往往是整個(gè)安裝過(guò)程中的最大誤差來(lái)源，理論計(jì)算和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)表明，已有技術(shù)安裝任意類型的分劃板精度難以優(yōu)于0.2mm。因此，為了滿足某些光學(xué)系統(tǒng)高精度的裝校和檢測(cè)要求，平行光管的焦距往往不得不遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被裝校或測(cè)量的光學(xué)系統(tǒng)的焦距，以減小分劃板安裝誤差帶來(lái)的負(fù)面影響，隨著光學(xué)系統(tǒng)焦距越做越大，現(xiàn)有安裝技術(shù)所帶來(lái)的弊端尤為明顯。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種可以提高平行光管分劃板的安裝精度的，提高平行光管分劃板安裝精度的方法。

本發(fā)明的提高平行光管分劃板安裝精度的方法，具體技術(shù)方案如下：

一種提高平行光管分劃板安裝精度的方法，包括以下步驟：

步驟a：將標(biāo)準(zhǔn)平面鏡、平行光管和數(shù)字干涉儀自左至右依次放置在光學(xué)平臺(tái)上；

步驟b：調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平面鏡和數(shù)字干涉儀，形成自準(zhǔn)直干涉光路并產(chǎn)生清晰穩(wěn)定的全孔徑干涉條紋；

步驟c：將分劃板垂直于平行光管光軸插入自準(zhǔn)直干涉光路，使具有分劃線的一面朝向其左側(cè)的平行光管；

步驟d：沿光軸方向平移分劃板，使其沒(méi)有分劃線的一面與數(shù)字干涉儀的出射光束自準(zhǔn)，并產(chǎn)生平直的干涉條紋；

步驟e：使用精密測(cè)量工具精確測(cè)量分劃板的厚度Δ，使用精密調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將分劃板沿光軸向右平移Δ。

上述技術(shù)方案中，經(jīng)過(guò)所述步驟b的調(diào)節(jié)后，全孔徑干涉條紋處于零級(jí)條紋。

上述技術(shù)方案中，經(jīng)過(guò)所述步驟b的調(diào)節(jié)后，數(shù)字干涉儀的離焦量接近于零。

上述技術(shù)方案中，所述步驟c中的所述分劃板為：十字線分劃板、網(wǎng)格分劃板、波羅板、鑒辨率板或空間頻率板中的任意一種。

上述技術(shù)方案中，所述標(biāo)準(zhǔn)平面鏡的面形精度RMS優(yōu)于。

上述技術(shù)方案中，所述標(biāo)準(zhǔn)平面鏡具備俯仰和偏擺調(diào)節(jié)功能。

上述技術(shù)方案中，所述平行光管具有精密加工的焦面組件，并且焦面組件具有精密的焦面調(diào)節(jié)功能。

上述技術(shù)方案中，所述步驟e中使用的精密測(cè)量工具為千分尺。

上述技術(shù)方案中，所述步驟e中使用的精密調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為精密滾珠絲杠。

本發(fā)明具有以下的積極效果：

本發(fā)明的提高平行光管分劃板安裝精度的方法，可對(duì)任意類型分劃板直接進(jìn)行精密安裝，不需任何基準(zhǔn)傳遞環(huán)節(jié)，避免了分劃板安裝過(guò)程的最大誤差來(lái)源。

本發(fā)明的提高平行光管分劃板安裝精度的方法，使用數(shù)字干涉儀搭設(shè)自準(zhǔn)直干涉光路對(duì)平行光管的焦面位置以及任意分劃板的定位精度可達(dá)到10^-1um量級(jí)，考慮到任意分劃板玻璃厚度的測(cè)量精度和精密調(diào)整機(jī)構(gòu)的位移精度，本發(fā)明對(duì)任意分劃板的安裝精度可優(yōu)于0.02mm。

大型平行光管在安裝分劃板并使用前通常需要進(jìn)行波像差干涉測(cè)量，采用本發(fā)明的提高平行光管分劃板安裝精度的方法安裝分劃板可利用平行光管的干涉測(cè)量光路，一定程度地提高了安裝效率。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的自準(zhǔn)直法安裝分劃板示意圖。

圖2中的圖2（a）、圖2（b）、圖2（c）分別是采用本發(fā)明的提高平行光管分劃板安裝精度的方法安裝分劃板的過(guò)程示意圖。