[發明專利]大口徑反射光學系統中間像面檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201810095843.2
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108181092B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 龐志海;樊學武;鄒剛毅;馬臻
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

1.一種大口徑反射光學系統中間像面檢測裝置，其特征在于：

包括干涉自準平面鏡、干涉儀以及衍射平板；

所述干涉自準平面鏡設置在待測大口徑反射光學系統次鏡的正前方，干涉儀設置在待測大口徑反射光學系統主鏡的正后方，所述衍射平板設置在待測大口徑反射光學系統主鏡和次鏡形成的中間像面與次鏡之間；

衍射平板設置有補償衍射區域、第一對準區域以及第二對準區域；所述補償衍射區域為N個；第一個補償衍射區域設置在衍射平板的中點，其余N-1個補償衍射區域沿著衍射平板的徑向方向依次排列；第一對準區域為2N個，N≥1；每一個補償衍射區域對應兩個第一對準區域，兩個第一對準區域分別位于補償衍射區域的左右兩側且補償衍射區域的口徑與每一個第一對準區域的口徑相同；

補償衍射區域、第二對準區域為透射形式的非對稱衍射面，第一對準區域為反射形式非對稱衍射面；

補償衍射區域相位參數引入的像差系數使中間像面對應視場完整成像；第一對準區域用于對準衍射平板和干涉儀；第二對準區域用于對準衍射平板和次鏡。

2.根據權利要求1所述的大口徑反射光學系統中間像面檢測裝置，其特征在于：還包括五軸調節架以及干涉儀調整架；其中，一臺五軸調節架上安裝衍射平板和干涉儀調整架，干涉儀調整架上安裝干涉儀。

3.根據權利要求2所述的大口徑反射光學系統中間像面檢測裝置，其特征在于：所述衍射平板采用融石英制成。

4.根據權利要求3所述的大口徑反射光學系統中間像面檢測裝置，其特征在于：所述補償衍射區域、第一對準區域均為圓形；第二對準區域為長方形。

5.基于權利要求1-4任一權利要求所述的大口徑反射光學系統中間像面檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將衍射平板放置在待測大口徑反射光學系統的中間像面前方；

2）中點視場的像差系數的測量；

2.1）衍射平板與干涉儀之間的對準；

保持次鏡不動，干涉儀發出的光束入射位于衍射平板中點的補償衍射區域所對應的兩個第一對準區域，光束經過兩個第一對準區域自準返回到干涉儀，調節衍射平板使得干涉儀上的干涉圖形成零條紋，可保證干涉儀與衍射平板相對位置準確性；

2.2）衍射平板、次鏡以及干涉儀之間的對準；

保持衍射平板與干涉儀相對位置不動，干涉儀發出的光束穿過第二對準區域之后經過次鏡反射后，原路返回至干涉儀，整體調節衍射平板與干涉儀，使得干涉儀的干涉圖呈貓眼形狀，可保證次鏡與衍射平板相對位置準確性；

2.3）干涉儀發出的光束穿過中點的補償衍射區域，測試出中點視場的像差系數并記錄；

3）其余N-1個視場像差系數的測量；

保持衍射平板不動，依次調節干涉儀位置使得其余N-1個補償衍射區域所對應的兩個第一對準區域在干涉儀上均形成零條紋，則說明干涉儀在正確測試位置，并測試N-1個視場像差系數并記錄；

4）通過中間像面N個視場像差系數是否同時滿足接近于零的條件來判定次鏡位置是否裝配正確，若多個視場測試像差系數同時接近于零，則次鏡位置參數滿足要求，反之調節次鏡位置直至達到多個視場像差系數接近于零。