[發明專利]一種凸面光柵成像光譜儀的制造方法

有效

• 申請號: 201910399688.8
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110108360B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張軍強;楊斌;李先峰;辛久元
• 申請（專利權）人: 長光禹辰信息技術與裝備(青島)有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種凸面光柵成像光譜儀的制造方法，其以光柵球面頂點和光柵光軸作為凸面光柵組件的加工基準，反射鏡球面頂點和反射鏡光軸以作為反射鏡組件的加工基準，對光柵安裝面和反射鏡組件進行加工，從而使反射鏡光學表面和凸面光柵的光學表面與各自安裝座上的安裝面間的距離符合設計要求，同時使反射鏡光學表面與反射鏡光軸相垂直。進而在調整凸面光柵或反射鏡時，僅需對平行于反射鏡安裝面的2個平移自由度，和該平面內的角度進行調整，調整的自由度由6個減少為3個，因而極大地將低了凸面光柵成像光譜儀的裝配難度。

技術領域

本發明涉及光學儀器技術領域，特別涉及一種凸面光柵成像光譜儀的制造方法。

背景技術

凸面光柵成像光譜儀是一種典型的固態線陣推掃型光譜儀，光學系統結構是在同心三反射鏡成像光學系統的基礎上發展起來的，采用基于Offner同心結構的離軸三反射凸面光柵分光結構，通過設定適當的離軸量，具有譜線彎曲和色畸變小、無像散、結構簡單、無移動部件等優點，在軍事偵察、資源勘查、自然災害監控、環境污染評估、醫學診斷等諸多領域具有廣闊的應用前景。

現有凸面光柵成像光譜儀通常采用干涉法進行裝配，該方法將雙光束干涉基本原理與同心光學系統基本特點相結合，實際操作過程中需要將光學元件固定在高精度六維調整架上進行高精度調整，在調整完畢后，修研調整元件與框架之間調整墊片達到微米級尺寸和面型精度，保證光學元件的空間位置。這一過程往往需要進行多次迭代，而且需要有經驗的研磨技術人員配合，非常耗時，無法滿足產業化批量生產的要求。

因此，如何簡化凸面光柵成像光譜儀的裝配過程是本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種凸面光柵成像光譜儀的制造方法，其采用統一的設計基準、加工基準和裝配基準對反射鏡安裝面進行加工，減少了安裝過程中反射鏡調整的自由度，進而簡化了裝配過程。

為實現上述目的，本發明提供一種凸面光柵成像光譜儀的制造方法，包括：

在光譜儀框架上加工光柵安裝面和反射鏡安裝面；

裝卡凸面光柵組件，所述凸面光柵組件包括凸面光柵和光柵座，獲取當前凸面光柵的光柵球面頂點和光柵光軸的位置；

以所述光柵光軸為旋轉軸，以所述光柵球面頂點為基準點，加工光柵座安裝面；

裝卡并確定反射鏡組件的反射鏡光軸和反射鏡球面頂點，以所述反射鏡光軸為旋轉軸，以所述反射鏡球面頂點為基準點，對反射鏡組件進行加工；

將光譜儀配件安裝在光譜儀框架上；

調整并固定凸面光柵組件或反射鏡組件的位置；

將探測器組件安裝在光譜儀框架上；

完成凸面光柵成像光譜儀的制造。

優選地，若所述反射鏡組件為金屬反射鏡，則所述對反射鏡組件進行加工具體為：

對所述金屬反射鏡的反射鏡光學表面和安裝基準面進行加工。

優選地，若所述反射鏡組件為玻璃反射鏡，則所述對反射鏡組件進行加工具體為：

對所述玻璃反射鏡的安裝基準面進行加工。

優選地，所述光譜儀配件包括望遠鏡組件、狹縫組件、反光鏡組件，所述反光鏡組件包括反光鏡安裝座和位于所述反光鏡安裝座中、用以將入射光反射向所述反射鏡組件的反光鏡。

優選地，所述調整并固定凸面光柵組件或反射鏡組件的安裝位置具體為：

在光譜儀框架的出光孔上方預設位置處設置顯微鏡；

采用單色光照設望遠鏡組件，并通過顯微鏡觀察單色光成像的單色譜線；