[发明专利]采用相位板补偿的低温光学常温装调方法和装置

权利要求书

1.一种采用相位板补偿的低温光学常温装调方法，其特征在于，包括：

常温时，在低温光学系统的成像透镜组和探测器焦平面之间插入相位板，将探测器焦平面装调至焦面位置；其中，所述相位板的一个或者两个表面设置有衍射面，相位板经所述衍射面引入一预定的相位变化，以补偿低温光学系统由工作温度升至常温后的表面变形；

取出所述相位板，将所述低温光学系统降温至工作温度后，低温光学系统的焦面位置和成像质量自动补偿到与常温装调时一致，低温光学装调完成。

2.如权利要求1所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调方法，其特征在于，所述衍射面为旋转对称式衍射面或非旋转对称式衍射面。

3.如权利要求1所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调方法，其特征在于，对于所述预定的相位变化，经热分析和光学分析获得所述低温光学系统由工作温度升至常温后的表面变形量，基于该表面变形量计算对此表面变形量进行补偿的所述衍射面需要的衍射参数，所述预定的相位变化与该衍射参数的值相对应。

4.如权利要求1所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调方法，其特征在于，将所述相位板的厚度d设置为d＝xn/(n-1)，其中x为所述低温光学系统由工作温度升至常温后的离焦量，n为所述相位板的材料在常温下的折射率。

5.如权利要求4所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调方法，其特征在于，所述成像透镜组由两片透镜组成，位于所述相位板的同一侧，其中，接近所述相位板的球面透镜的前表面曲率半径为299.5mm，后表面曲率半径为490.1mm，厚度为6mm；远离所述相位板的球面透镜的前表面曲率半径为1296.6mm，后表面曲率半径为983.1mm，厚度为6mm；接近所述相位板的球面透镜和远离所述相位板的球面透镜的材料均为锗，间隔距离为11.9mm；工作温度为77K；d=13.25mm；所述相位板的衍射参数为：对于相位板的前表面，一阶衍射参数C1=1.283618e-4，二阶衍射参数C2=-5.543649e-8，对于相位板的后表面，C1=-1.311441e-4，C2=5.902790e-8，相位板的其余各阶衍射参数均为0。

6.一种采用相位板补偿的低温光学常温装调装置，包括机械支架、成像透镜组和探测器焦平面，成像透镜组安装在机械支架上，其特征在于，还包括：位于成像透镜组和所述探测器焦平面之间的相位板，所述相位板的一个或者两个表面设置有衍射面，所述衍射面引入的相位变化用于补偿低温光学系统由工作温度升至常温后的表面变形。

7.如权利要求6所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调装置，其特征在于，所述衍射面为旋转对称式衍射面或非旋转对称式衍射面。

8.如权利要求6所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调装置，其特征在于，所述衍射面引入的相位变化与所述衍射面的衍射参数相对应，其中，根据热分析和光学分析获得所述低温光学系统由工作温度升至常温后的表面变形量，基于该表面变形量获得所述衍射面的衍射参数。

9.如权利要求6所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调装置，其特征在于，所述相位板的厚度d为d＝xn/(n-1)，其中x为所述低温光学系统由工作温度升至常温后的离焦量，n为所述相位板的材料在常温下的折射率。

10.如权利要求9所述的采用相位板补偿的低温光学常温装调装置，其特征在于，所述成像透镜组由两片透镜组成，位于所述相位板的同一侧，其中，接近所述相位板的球面透镜的前表面曲率半径为299.5mm，后表面曲率半径为490.1mm，厚度为6mm；远离所述相位板的球面透镜的前表面曲率半径为1296.6mm，后表面曲率半径为983.1mm，厚度为6mm；接近所述相位板的球面透镜和远离所述相位板的球面透镜的材料均为锗，间隔距离为11.9mm；工作温度为77K；d=13.25mm；所述相位板的衍射参数为：对于相位板的前表面，一阶衍射参数C1=1.283618e-4，二阶衍射参数C2=-5.543649e-8，对于相位板的后表面，C1=-1.311441e-4，C2=5.902790e-8，相位板的其余各阶衍射参数均为0。