[发明专利]一种离轴三反非球面光学系统装调方法

说明书

本发明属于应用光学技术领域，提供了一种离轴三反非球面光学系统装调方法，适用于装调主镜母镜、次镜母镜和三镜母镜的回转对称轴均与光学系统光轴重合、且次镜选用透射式材料制造的离轴三反非球面光学系统。本发明的装调方案中，主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器的光轴均与离轴三反非球面光学系统的光轴重合；在装调光路中，主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器的入光口均在一个方向。本发明的各个补偿器限位装置保证了补偿器的空间位置，通过补偿器的位置即可以确定主镜、次镜、三镜在离轴三反非球面光学系统中的位置，实现主镜、次镜、三镜的共基准检测装调，降低了装调难度与复杂度，有效提高了系统装调效率。

技术领域

本发明属于应用光学技术领域，具体涉及一种离轴三反非球面光学系统装调方法。

背景技术

离轴三反非球面光学系统(以下简称“离轴三反系统”)具有集光能力强、有效口径利用充分、光学传递函数高、杂光抑制能力强的优良性能，在空间光学遥感中得到了广泛应用。离轴三反系统的光学反射镜具有非旋转对称性，与同轴光学系统对比，反射镜位置呈现多维空间布局特点，使得离轴三反系统的装调检测复杂性大，难度高，一直是光学系统装调检测领域的技术难点。

在现有技术方法中，离轴三反系统的装调，通常是对主镜与三镜进行共基准装调，再对次镜进行装调，如专利“一种离轴三反非球面光学系统共基准检测与加工方法(201610619953.5)”、“离轴三反系统的主镜和三镜共基准的装调方法和系统(202010044734.5)”所述。装调时，由于次镜的空间位置与主镜、三镜的空间位置无光学基准，使得系统的装调难度大，时间长，效率低。

发明内容

本发明为了降低离轴三反非球面光学系统的装调难度与复杂度，提高系统装调效率，提出了一种离轴三反非球面光学系统装调方法，该方法保证了反射镜面形检测与光学系统装调过程基准共享，极大地缩短了光学系统的后续装调时间，提高了装调的精度及效率。为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

一种离轴三反非球面光学系统装调方法，包括以下步骤：

S1、通过确定主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器在离轴三反非球面光学系统装的调光路上的空间位置，建立关于主镜、次镜和三镜三个非球面反射镜的装调共基准；

S2、选取主镜补偿器、次镜补偿器或三镜补偿器中的任意一个作为第一补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整第一补偿器所对应的离轴三反非球面光学系统中的第一非球面反射镜的空间位置，使第一非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，

其中，λ为激光干涉仪的工作波长，第一非球面反射镜为主镜、次镜和三镜中的一个；

S3、取出第一补偿器，将第二补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整第二补偿器对应的离轴三反非球面光学系统中的第二非球面反射镜的空间位置，使第二非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，

其中，第二非球面反射镜为主镜、次镜和三镜中不同于第一非球面反射镜的一个；

S4、取出第二补偿器，将第三补偿器放入对应的补偿器限位装置中，调整第三补偿器对应的离轴三反非球面光学系统中的第三非球面反射镜的空间位置，使第三非球面反射镜的全口径干涉检测面形的RMS值优于1/10λ，

其中，第三非球面反射镜为主镜、次镜和三镜中不同于第一非球面反射镜和第二非球面反射镜的一个。

优选地，还包括以下步骤：

S5、对主镜、次镜和三镜的位置再次进行调整，完成对离轴三反非球面光学系统的装调。

优选地，步骤S1还包括以下步骤：

S101、将入光口均设置在同一个方向的主镜补偿器、次镜补偿器和三镜补偿器放入各自对应的补偿器限位装置中，将主镜补偿器限位装置、次镜补偿器限位装置和三镜补偿器限位装置沿光轴方向摆放；