[发明专利]大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法

权利要求书

1.大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置，其特征在于，包括：

光学测试端，外端设有光学快门，内部设有测试光束通道和自动垂直状态判定模块，其中：

测试光束通道，设置于所述光学测试端的中心，内部设有第一出光单元，输出端设有入光单元，所述光学测试端的外侧设有手动控制进入测量模式的开关；

自动垂直状态判定模块，包括以所述测试光束通道为中心均匀分布的三个反射通道,各所述反射通道包括关于所述光学测试端的中心对称的第二出光单元和光电探测器，各所述第二出光单元出射的平行光束在所述光学测试端的前方汇聚，并经过样品表面形成反射光束，由对应的各所述光电探测器接收反射光束并测得光强；

测试主机,包括光源控制器、分光模块和控制主板，其中：

光源控制器，控制所述第一出光单元和第二出光单元的开关和输出光强，以及光学快门的开启或关闭；

分光模块，检测所述光学快门关闭/开启状态下，所述入光单元接收到的两个状态下的光谱数据；

控制主板，接收三个所述光电探测器发出的光强数据，对比三个所述反射通道的输出光强值一致性，判定所述光学测试端与待测试样品是否垂直，并根据在判定垂直状态下，所述分光模块检测的两个状态下的光谱数据计算待测试样品的反射率，并将不同时间内测得的反射率数据自动编号保存；

显示模块，显示所述光学测试端与待测试样品的垂直状态，测试成功后的反射率；

电源模块，为所述测试主机和所述光源控制器供电。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述测试光束通道内，沿其径向依次设有所述第一出光单元、准直透镜、分光束镜和反射镜，所述入光单元为会聚镜，所述分光束镜的中心与所述会聚镜的中心连线与所述光学测试端的中心轴线一致。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，各个所述第二出光单元出射的平行光束朝向所述光学测试端的中心倾斜角度θ，所述光电探测器向所述光学测试端的中心倾斜角度θ，θ为5～15゜。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于,所述第一出光单元为卤素光源，所述第二出光单元为LED光源。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述分光模块内包括分光器件和AD转换器，通过光纤与所述入光单元连接，通过USB数据线传送数据到所述控制主板。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述显示模块为通过视频数据线与所述控制主机连接的触摸式显示屏，提供操作界面，显示仪器的运行状态、各种参数设定和测量结果。

7.利用权利要求1～6任意一项所述的大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置进行的检测方法，其特征在于，包括以下步骤:

S10.打开电源模块，测试主机启动，光源控制器控制第一出光单元和第二出光单元开启，光电探测器检测接收的输出光强；

S20.按下光学测试端的开关，进入测量模式，光电探测器连续检测输出光强，控制主板对比三个通道的输出光强的一致性，实时判定光学测试端和样品表面的垂直状态；

S30.调整光学测试端使三个光电探测器检测到的输出光强相同，且输出光强的平均值大于探测器的背景噪声，控制主板判定光学测试端与待测试样品垂直；

S40.进入测量模式后，光学快门保持关闭，控制主板控制分光模块检测光学快门未打开时的入光单元的光谱数据；

S50.判定垂直后，控制主板通过光源控制器控制光学快门开启，进一步检测光学快门开启后入光单元的光谱数据，控制主板根据步骤S40和本步骤中这两个状态下的光谱数据，计算待测试样品的反射率，并按照时间进行编号保存。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，步骤S30具体包括以下步骤：

S31.θ为10°，将光学测试端置于待测试样品前方110mm处，三个反射通道出射的平行光束会聚于一处；

S32.调整光学测试端的倾斜状态，使得三个平行光束的光斑完全重合，通过判断三束光的会聚位置，精准确定测试光束的工作距离。