[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

说明书

本发明公开了一种大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法，检测装置包括光学测试端、测试主机、显示模块和电源模块，自动垂直状态判定模块包括以测试光束通道为中心均匀分布的三个反射通道,各反射通道包括关于光学测试端的中心对称的第二出光单元和光电探测器，各第二出光单元出射的平行光束在光学测试端的前方汇聚。本发明，利用自动垂直状态判定模块，从三个不同的方向判定反射光束的一致性，判断光学测试端和样品表面是否垂直，精度高；利用光源控制器调整第二出光单元的开启和光强，尽可能减少光源强度的波动变化对测试结果造成不良影响；二者处于垂直状态，控制主板即刻采集数据，提高反射率的测试精度。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法。

背景技术

大型光学反射望远镜采用非球面反射镜，形成观测体的图像。反射式望远镜具有容易制作、色差小和工作波段较宽等优点，已经替代透镜式望远镜，成为天体观察的主流望远镜。大口径反射望远镜的出现，能够探测到宇宙中远达12亿光年的暗弱天体，极大地延伸了人类的眼界，探索到前所未闻的恒星和星系，丰富了人类认识宇宙的范围，取得了一系列新成果，极大地促进天文学的发展。

随着科学技术水平的发展，发达国家相继推出更大口径的反射望远镜，提高探索宇宙的能力。在上世纪七十年代中期，前苏联研制成功口径6米的反射望远镜，安装在俄罗斯高加索山上泽连丘克斯卡亚。目前世界上最大的光学天文望远镜，位于美国夏威夷莫纳克亚山。其双子Keck I和KeckII分别在1993年和1996年建成，直径都是10米，由36块直径1.8米的六角镜面拼接组成。通过电脑控制的主动光学支撑调节系统，确保镜面处于最佳姿态。1988年，我国在北京天文台河北兴隆观测站，建成口径2.16米反射望远镜。

但是，大口径反射望远镜采用开放式镜筒，反射镜面直接暴露在外面，所以灰尘等外界异物会随着流动的空气进入镜筒并附着在反射镜面镜，长此以往会破坏反射镜表面的镀膜，降低其反射率，影响仪器的探测能力。一般采用定期清洗、镀膜方法，维持反射望远镜的性能。

为了降低维护成本，减少镀膜次数，通过定量测试反射镜面的反射率变化，客观决定镀膜的次数。目前采用接触式反射率测试大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置，测试反射镜面的反射率。这种测试方式存在测量时间长，垂直调试难度高，容易划伤反射镜面，造成永久性损伤等缺点。采用非接触测量方式，会避免划伤反射镜面。但是，非接触测量方式仍然存在以下问题：

(1)在测试大口径反射镜面时，因为没有空间固定常用的光学调节机构，因此需要使用机械手调节准直镜姿态，导致整个测量系统复杂化和庞大化，更严重的是，任何操作失误会伤害测试样品，造成不可估量的损失；

(2)人工调试是比较合理的手段之一，但是，人工调试时，由于不能接触样品表面，在调整过程中很难保证入射光束和样品表面垂直，而且，即使调整到垂直状态，又很难保持这个姿态，无法确保在最佳垂直状态采集数据。

有鉴于此，急需对现有的大型反射镜面的反射率测试结构和方法进行改进，以方便操作，提高数据采集精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的大型反射镜面的反射率测试结构和方法存在的测量操作调试难度高，数据采集精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置，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；