[發明專利]一種用于光學系統豎直狀態系統波像差測試的立式檢測系統

有效

• 申請號: 202111510223.9
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114354132B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 王克軍;董吉洪;王曉東
• 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;G02B7/182;G02B7/198
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本申請屬于光學遙感器系統性能檢測技術領域，特別涉及一種用于光學系統豎直狀態系統波像差測試的立式檢測系統，包括：桁架主體、二維平移調整臺、平面反射鏡組件，所述桁架主體用于承載二維平移調整臺和所述平面反射鏡組件；所述二維平移調整臺安裝在所述桁架主體的上端，所述平面反射鏡組件安裝在所述二維平移調整臺上，所述平面反射鏡組件用于反射光學系統射出的平行光，所述二維平移調整臺帶動所述平面反射鏡實現二維平移運動。實現了大口徑光學系統豎直狀態的光路自準直，檢測多個子孔徑的系統波像差，繼而拼接獲取全口徑的系統波像差，完成光學系統豎直極限工況下的系統像質測試，有效解決了以往只能用仿真實現驗證的問題。

技術領域

本申請屬于光學遙感器系統性能檢測技術領域，涉及一種用于光學系統豎直狀態系統波像差測試的立式檢測系統。

背景技術

光學遙感器在對地觀察、太空探測等領域的應用具有重要的科學和經濟意義。光學遙感器系統性能的優劣評價指標是系統波像差和傳遞函數，在安裝探測器器之前，主光機裝調期間的評價指標主要是系統波像差，系統波像差的檢測原理見圖1，干涉儀置于焦面位置附近，發出球面波，匯聚于系統焦面位置，點光源經過光學系統(主光機結構承載)變為平行光，照射到平面鏡上，經平面鏡反射鏡回光學系統，匯集到到焦面位置，出射光與反射會聚光干涉形成干涉圖，即獲得系統的系統波像差，用來評估光學系統的系統性能。

對于天基的空間遙感器來說，裝調、檢測狀態都為水平，只評估檢測光軸水平狀態的系統像質即可，如圖1所示，但是，對于多俯仰觀測工況的地基望遠鏡和空間遙感器來說，就需要測試光軸水平和光軸豎直兩個極限工況(多俯仰角度觀測工況的天基的空間遙感器需要在地面開展環模試驗)。

在光軸水平時，主要考察垂直光軸承受載荷時的系統像質；光軸豎直時，主要考察沿光軸方向承受載荷時的系統像質；處于中間位置時，系統像質應該介于兩者之間，中間工作狀態的系統像質合成見公式(1)。圖2表示了系統處于不同工作狀態時系統的像質(波像差)指標變化趨勢。只要光軸豎直和光軸水平兩種工況滿足系統像質指標要求，其它各個工況均能滿足指標要求。

δ_θ＝[(δ_A?sinθ)²+(δ_R?cosθ)²]^1/2

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鑒于上述的原理，對光機系統分別檢測極限工況光軸水平狀態和光軸豎直狀態的系統波像差，來間接驗證望遠鏡在多工位下的系統動態像質的指標滿足度。

光軸水平和光軸豎直兩個極限工況的系統波像差檢測都要需要用到一塊大于光學系統通光口徑的高精度面形的平面反射鏡，我們知道，“圓餅形”鏡體的徑向剛度遠遠大于其軸向剛度，光軸水平，承受重力載荷時，面形容易保證，但是光軸豎直時，鏡體承受重力載荷時，鏡面面形很難保證，口徑越大越不容易。

常規的做法就是只檢測光軸水平工況的系統波像差，光軸豎直狀態的系統波像差不檢測，只通過仿真來驗證。但是，仿真是由局限性的，對于裝配誤差等邊界條件無法真實模擬，不能通過真實的環模試驗對系統的成像性能進行驗證，始終是該領域的一個技術難題。

發明內容

基于此，本申請提供一種用于光學系統豎直狀態系統波像差測試的立式檢測系統。

一種用于光學系統豎直狀態系統波像差測試的立式檢測系統，包括：桁架主體、二維平移調整臺、平面反射鏡組件，

所述桁架主體用于承載二維平移調整臺和所述平面反射鏡組件；

所述二維平移調整臺安裝在所述桁架主體的上端，

所述平面反射鏡組件安裝在所述二維平移調整臺上，所述平面反射鏡組件用于反射光學系統射出的平行光，