[發(fā)明專利]一種大口徑反射鏡組件的面形檢驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611029649.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106596057B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周于鳴;焦文春;王向東;劉志遠(yuǎn);王春雨;黃陽(yáng);陰剛?cè)A;盧浩;宋俊儒;李斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間機(jī)電研究所
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02;G01B11/24
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種大口徑反射鏡組件的面形檢驗(yàn)方法，其特征在于：反射鏡組件(5)包括反射鏡、六個(gè)支腿和支撐板，待測(cè)試的反射鏡與六個(gè)支腿通過(guò)膠粘固定連接在一起，且六個(gè)支腿與支撐板固定連接在一起；

該面形檢驗(yàn)方法使用的裝置包括測(cè)試塔(4)、折鏡(3)、補(bǔ)償器(2)和干涉儀(1)；從干涉儀(1)發(fā)出的球面波前光束或平面波前光束通過(guò)補(bǔ)償器(2)的補(bǔ)償后到達(dá)折鏡(3)上，光束通過(guò)折鏡(3)的折射后到達(dá)反射鏡上，光束通過(guò)反射鏡后原路返回到干涉儀(1)上形成干涉條紋；

所述的測(cè)試塔(4)包括頂部支撐平臺(tái)和側(cè)板，頂部支撐平臺(tái)上有能夠使反射鏡以及六個(gè)支撐腿通過(guò)且不能使支撐板通過(guò)的通孔；其中一個(gè)側(cè)板上帶有通孔，用于干涉儀(1)發(fā)出的光束的通過(guò)；

當(dāng)反射鏡的鏡面朝上時(shí)，頂部支撐平臺(tái)用于支撐折鏡(3)、補(bǔ)償器(2)和干涉儀(1)，頂部支撐平臺(tái)、側(cè)板和地面圍成的空腔用于盛放反射鏡組件(5)；干涉儀(1)、補(bǔ)償器(2)、折鏡(3)從右向左放置在測(cè)試塔(4)的頂部支撐平臺(tái)上，反射鏡組件(5)放置在測(cè)試塔(4)的內(nèi)部；

當(dāng)反射鏡的鏡面朝下時(shí)，反射鏡組件(5)中的反射鏡和六個(gè)支撐腿穿過(guò)頂部支撐平臺(tái)上的通孔并通過(guò)支撐板進(jìn)行限位在頂部支撐平臺(tái)上；折鏡(3)和補(bǔ)償器(2)從左至右放置在由頂部支撐平臺(tái)、側(cè)板和地面圍成的空腔內(nèi)，干涉儀(1)放置在測(cè)試塔(4)外面，且干涉儀(1)發(fā)出的光束能夠通過(guò)側(cè)板上的通孔傳輸?shù)窖a(bǔ)償器(2)上；

該方法的步驟包括：

(1)反射鏡組件(5)中的反射鏡鏡面朝上，用干涉儀(1)測(cè)量反射鏡組件(5)中反射鏡的面形數(shù)據(jù)W_0(m×n)，且W_0(m×n)＝W_m×n+G_0(m×n)+K_m×n；其中，W_m×n為反射鏡零件狀態(tài)時(shí)的原始面形數(shù)據(jù)，W_m×n為已知值，G_0(m×n)為重力面形數(shù)據(jù)，G_0(m×n)為未知值，K_m×n為裝配誤差面形數(shù)據(jù)，K_m×n為未知值；

(2)反射鏡組件(5)中的反射鏡鏡面朝下，用干涉儀(1)測(cè)量反射鏡組件(5)中反射鏡的面形數(shù)據(jù)W_180(i×j)，且W_180(i×j)＝W_i×j+G_180(i×j)+K_i×j；其中，W_i×j為反射鏡零件狀態(tài)時(shí)的原始面形數(shù)據(jù)，W_i×j為已知值，G_180(i×j)為重力面形數(shù)據(jù)，G_180(i×j)為未知值，K_i×j為裝配誤差面形數(shù)據(jù)，K_i×j為未知值；

(3)將步驟(1)得到的面形數(shù)據(jù)W_0(m×n)和步驟(2)得到的面形數(shù)據(jù)W_180(i×j)進(jìn)行面形數(shù)據(jù)矩陣歸一化處理，歸一化處理后得到反射鏡組件(5)中的反射鏡鏡面朝上時(shí)的面形數(shù)據(jù)F_0(a×b)＝W_a×b+G_0(a×b)+K_a×b和反射鏡組件(5)中的反射鏡鏡面朝下時(shí)的面形數(shù)據(jù)F_180(a×b)＝W_a×b+G_180(a×b)+K_a×b，W_a×b為反射鏡零件狀態(tài)時(shí)的原始面形數(shù)據(jù)，W_a×b為已知值；G_0(a×b)為反射鏡組件(5)中的反射鏡鏡面朝上時(shí)，歸一化處理后的重力面形數(shù)據(jù)；G_180(a×b)為反射鏡組件(5)中的反射鏡鏡面朝下時(shí)，歸一化處理后的重力面形數(shù)據(jù)；

(4)將步驟(3)得到的歸一化處理后的面形數(shù)據(jù)F_0(a×b)和F_180(a×b)進(jìn)行圖像疊加，消除重力變形，得到反射鏡零重力面形數(shù)據(jù)F＝(F_0(a×b)+F_180(a×b))/2＝W_a×b+K_a×b，如果F與W_a×b的差值K_a×b的均方根值不大于0.003λ，λ＝632.8nm，認(rèn)為反射鏡組件(5)的裝配符合要求，如果F與W_a×b的差值K_a×b的均方根值大于0.003λ，認(rèn)為反射鏡組件(5)的裝配不符合要求，需重新對(duì)反射鏡組件(5)進(jìn)行裝配。