[發明專利]一種離軸三反非球面光學系統裝調方法

有效

• 申請號: 202110803079.1
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113485024B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 董吉洪;孟慶宇;孫天宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發明屬于應用光學技術領域，提供了一種離軸三反非球面光學系統裝調方法，適用于裝調主鏡母鏡、次鏡母鏡和三鏡母鏡的回轉對稱軸均與光學系統光軸重合、且次鏡選用透射式材料制造的離軸三反非球面光學系統。本發明的裝調方案中，主鏡補償器、次鏡補償器和三鏡補償器的光軸均與離軸三反非球面光學系統的光軸重合；在裝調光路中，主鏡補償器、次鏡補償器和三鏡補償器的入光口均在一個方向。本發明的各個補償器限位裝置保證了補償器的空間位置，通過補償器的位置即可以確定主鏡、次鏡、三鏡在離軸三反非球面光學系統中的位置，實現主鏡、次鏡、三鏡的共基準檢測裝調，降低了裝調難度與復雜度，有效提高了系統裝調效率。

技術領域

本發明屬于應用光學技術領域，具體涉及一種離軸三反非球面光學系統裝調方法。

背景技術

離軸三反非球面光學系統(以下簡稱“離軸三反系統”)具有集光能力強、有效口徑利用充分、光學傳遞函數高、雜光抑制能力強的優良性能，在空間光學遙感中得到了廣泛應用。離軸三反系統的光學反射鏡具有非旋轉對稱性，與同軸光學系統對比，反射鏡位置呈現多維空間布局特點，使得離軸三反系統的裝調檢測復雜性大，難度高，一直是光學系統裝調檢測領域的技術難點。

在現有技術方法中，離軸三反系統的裝調，通常是對主鏡與三鏡進行共基準裝調，再對次鏡進行裝調，如專利“一種離軸三反非球面光學系統共基準檢測與加工方法(201610619953.5)”、“離軸三反系統的主鏡和三鏡共基準的裝調方法和系統(202010044734.5)”所述。裝調時，由于次鏡的空間位置與主鏡、三鏡的空間位置無光學基準，使得系統的裝調難度大，時間長，效率低。

發明內容

本發明為了降低離軸三反非球面光學系統的裝調難度與復雜度，提高系統裝調效率，提出了一種離軸三反非球面光學系統裝調方法，該方法保證了反射鏡面形檢測與光學系統裝調過程基準共享，極大地縮短了光學系統的后續裝調時間，提高了裝調的精度及效率。為實現上述目的，本發明采用以下具體技術方案：

一種離軸三反非球面光學系統裝調方法，包括以下步驟：

S1、通過確定主鏡補償器、次鏡補償器和三鏡補償器在離軸三反非球面光學系統裝的調光路上的空間位置，建立關于主鏡、次鏡和三鏡三個非球面反射鏡的裝調共基準；

S2、選取主鏡補償器、次鏡補償器或三鏡補償器中的任意一個作為第一補償器放入對應的補償器限位裝置中，調整第一補償器所對應的離軸三反非球面光學系統中的第一非球面反射鏡的空間位置，使第一非球面反射鏡的全口徑干涉檢測面形的RMS值優于1/10λ，

其中，λ為激光干涉儀的工作波長，第一非球面反射鏡為主鏡、次鏡和三鏡中的一個；

S3、取出第一補償器，將第二補償器放入對應的補償器限位裝置中，調整第二補償器對應的離軸三反非球面光學系統中的第二非球面反射鏡的空間位置，使第二非球面反射鏡的全口徑干涉檢測面形的RMS值優于1/10λ，

其中，第二非球面反射鏡為主鏡、次鏡和三鏡中不同于第一非球面反射鏡的一個；

S4、取出第二補償器，將第三補償器放入對應的補償器限位裝置中，調整第三補償器對應的離軸三反非球面光學系統中的第三非球面反射鏡的空間位置，使第三非球面反射鏡的全口徑干涉檢測面形的RMS值優于1/10λ，

其中，第三非球面反射鏡為主鏡、次鏡和三鏡中不同于第一非球面反射鏡和第二非球面反射鏡的一個。

優選地，還包括以下步驟：

S5、對主鏡、次鏡和三鏡的位置再次進行調整，完成對離軸三反非球面光學系統的裝調。

優選地，步驟S1還包括以下步驟：

S101、將入光口均設置在同一個方向的主鏡補償器、次鏡補償器和三鏡補償器放入各自對應的補償器限位裝置中，將主鏡補償器限位裝置、次鏡補償器限位裝置和三鏡補償器限位裝置沿光軸方向擺放；