[發明專利]一種彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法

在審

• 申請號: 202111104217.3
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113820104A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 程強;胡海翔;李龍響;羅霄;張學軍
• 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: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 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

本發明提供了一種彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，調整CGH使激光干涉儀和CGH對準，保持激光干涉儀和CGH的對準狀態不變，根據CGH投射在輔助球面的輔助球面十字線的位置，對輔助球面進行調整使得CGH上檢測輔助球面的對準區域的條紋調整至零條紋且沒有明顯的離焦；根據CGH投射出的彎月形透鏡十字線，調整彎月形透鏡，使CGH上檢測彎月形透鏡凹面中心附近的對準區域的條紋調整至零條紋且沒有明顯的離焦。該方法采用同一片CGH實現干涉檢驗光路中所有元件的基準統一，避免了基準傳遞過程中導致的誤差，各元件調整對準過程均分為粗對準和精對準，調整過程方便、快速，整個調整過程成本低、精度高、通用性好。

技術領域

本發明屬于彎月形透鏡干涉檢驗技術領域，具體涉及一種彎月形 透鏡干涉檢驗光路的調整方法。

背景技術

彎月形透鏡常被用于望遠鏡中以實現縮短鏡筒長度、增大視場的 目的，是現代大口徑望遠鏡的重要組成光學元件，其制造精度將直接 決定望遠鏡的綜合成像性能。

檢測精度將直接決定光學元件的制造精度，在彎月鏡的研制過程 中，干涉檢驗作為一種高精度的檢測手段常被用于彎月形透鏡的高精 度制造中。然而，由于彎月形透鏡的陡度大、在光路中敏感度較高， 干涉檢驗光路調整難度大，干涉光路的調整效率和精度相對較低，目 前已成為彎月形透鏡高精度制造中亟待解決的技術瓶頸。

由于彎月鏡干涉檢驗光路的調整精度要求高，目前，彎月鏡的干 涉檢驗光路調整方法主要分為利用高精度鋼尺或標準長度桿測量、商 用激光跟蹤儀輔助測量和利用光柵尺或定心儀實現高精度測量三種 方式。利用高精度鋼尺測量時，鋼尺無法準確測量到補償元件到彎月 形透鏡的距離，且采用人為操作估讀的方式，有劃傷彎月形透鏡表面 的風險且檢測精度較低；采用標準長度桿只能測量標準長度的值，無 法針對不同的彎月形透鏡的干涉檢驗光路進行高精度測量，該方法的 通用性不強；利用商用激光跟蹤儀直接測量補償元件到彎月形透鏡的 距離時，測量精度最高約為0.02mm，在某些干涉光路高精度調整領域測量精度不夠高；利用光柵尺或定心儀可實現干涉檢驗光路間距的 高精度測量，但光柵尺或定心儀設備較復雜且價格昂貴，普適性較差。

發明內容

本發明為了解決彎月形透鏡的干涉檢驗光路調整的效率低、精度 低的缺陷，提出了一種彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，該方法 基于計算全息圖(ComputerGenerated Hologram，CGH)，分別設計 CGH與干涉儀對準、與輔助球面對準和與彎月鏡的凹球面對準三個 高精度對準區域，可實現彎月形透鏡干涉檢驗光路的快速高精度調整， 滿足高精度光學制造的需求，操作過程較簡單，測試成本低、通用性 好。為實現上述目的，本發明采用以下具體技術方案：

一種彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，包括：

S1、調整激光干涉儀、計算全息圖和輔助球面的位置，使計算全 息圖投射在輔助球面上的輔助球面十字線位于輔助球面的邊緣；

S2、調整輔助球面，將計算全息圖上的第一對準區域內的條紋調 整至零條紋，且使輔助球面的離焦量在第一預設值內，確定輔助球面 的位置；

S3、將彎月形透鏡的凹球面沿入射光的入射方向置于計算全息圖 和輔助球面之間的光軸上，調整彎月形透鏡，使計算全息圖投射在彎 月形透鏡上的彎月形透鏡十字線位于彎月形透鏡的邊緣；

S4、調整彎月形透鏡，將計算全息圖上的第二對準區域內的條紋 調整至零條紋，且使彎月形透鏡的離焦量在第二預設值內。

優選地，步驟S1之前還包括以下步驟：

S0、利用光學設計軟件對彎月形透鏡干涉檢驗光路進行設計：

將彎月形透鏡的凸面對準輔助球面，使利用輔助球面反射產生的 會聚球面波經過彎月形透鏡后會聚于激光干涉儀的焦點；