[發明專利]基于計算全息的離軸三反光學系統共基準裝調方法及裝置

在審

• 申請號: 202211440674.4
• 申請日: 2022-11-17
• 公開（公告）號: CN115700407A
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 董廣坤;熊濤;李俊杰;高凡;梁冬;余鵬;饒先浩
• 申請（專利權）人: 湖北久之洋紅外系統股份有限公司
• 主分類號: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62;G03H1/00;G02B7/198
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅;張宇

本發明公開了一種基于計算全息的離軸三反光學系統共基準裝調方法及裝置，屬于光學裝調技術領域，利用干涉儀對準衍射區實現干涉儀與計算全息元件相對位置的對準；利用主鏡檢測衍射區以及主鏡標記點衍射區實現主鏡的初步定位與檢測；利用三鏡檢測衍射區以及三鏡標記點衍射區實現三鏡的初步定位與檢測；通過光軸衍射區將主三鏡的光軸引出到過渡平面鏡上；調整干涉儀光軸以及準直平面鏡的光軸與過渡平面鏡一致，實現離軸三反光學系統的軸上視場裝調；通過干涉儀檢測到的離軸三反光學系統波像差對次鏡的位置進行調整。采用計算全息元件進行各裝調自由度的解耦合，將主三鏡的基準傳遞精度轉化為計算全息元件的加工精度，大大提高了裝調效率及裝調精度。

技術領域

本發明屬于光學裝調技術領域，更具體地，涉及一種利用計算全息元件對Rug型離軸三反光學系統進行共基準裝調的方法及裝置。

背景技術

離軸三反光學系統具有無中心遮擋、視場大、成像質量高等優點。但由于裝調自由度共18個，裝調自由度多，且各自由度引起的失調相互耦合，導致離軸三反光學系統各反射鏡的精確位置難以確定，裝調難度大，裝調精度不高。Rug型離軸三反光學系統具有一次像點，主三鏡的曲率半徑差距較大，因此傳統Rug型離軸三反光學系統裝調方法采用傳統補償器或者激光跟蹤儀進行各反射鏡的基準傳遞，裝調方法復雜，且由于基準傳遞精度不高導致裝調精度低。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提出了一種基于計算全息的Rug型離軸三反光學系統共基準裝調方法及裝置，解決現有Rug型離軸三反光學系統裝調過于復雜且精度不高的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于計算全息的離軸三反光學系統共基準裝調裝置，包括：計算全息元件、干涉儀、過渡平面鏡、準直平面鏡及經緯儀；

所述計算全息元件設計有主鏡檢測衍射區、三鏡檢測衍射區、主鏡標記點衍射區、三鏡標記點衍射區、干涉儀對準衍射區以及光軸衍射區；

干涉儀發出的測量光束經過干涉儀對準衍射區返回干涉儀，當干涉儀形成零條紋后，干涉儀以及計算全息元件完成對準，則不再調整；

干涉儀發出的測量光束經過主鏡檢測衍射區及主鏡后返回干涉儀，調整主鏡，使檢測得到的主鏡波像差滿足要求且干涉儀上形成零條紋，此時主鏡完成裝調；

干涉儀發出的測量光束經過三鏡檢測衍射區及三鏡后返回干涉儀，調整三鏡，使檢測得到的三鏡波像差滿足要求且干涉儀上形成零條紋，此時三鏡完成裝調；

干涉儀發出的測量光束經過光軸衍射區及過渡平面鏡返回干涉儀，調整過渡平面鏡使干涉儀上形成零條紋，將主鏡和三鏡的光軸引出到過渡平面鏡；

撤去計算全息元件，將干涉儀、次鏡及準直平面鏡初步放置，使干涉儀發出的測量光束經過主鏡、次鏡、三鏡及準直平面鏡后無切光，使用經緯儀調整準直平面鏡與過渡平面鏡光軸一致，調整干涉儀角度使干涉儀發出的測量光束經過過渡平面鏡返回后形成零條紋，此時干涉儀發出的測量光束為離軸三反光學系統的軸上光；通過干涉儀檢測到的離軸三反光學系統波像差對次鏡的位置進行調整，直至離軸三反光學系統的波像差滿足技術要求，此時離軸三反光學系統所有反射鏡完成裝調。

在一些可選的實施方案中，所述裝置還包括：六維調整臺、氣浮臺及二維調整臺；

主鏡、次鏡、三鏡及干涉儀的調整均通過六維調整臺實現，計算全息元件、過渡平面鏡及準直平面鏡均放置于二維調整臺實現調整，六維調整臺和二維調整臺均放置于氣浮臺。