[发明专利]一种用于大口径光学系统装调的方法

权利要求书

1.一种用于大口径光学系统装调的方法，其特征在于：

1】搭建测量及装调光路

选用波前测量设备及面形完整的平面反射镜，并使波前测量设备的出射光经大口径光学系统后入射至平面反射镜，平面反射镜对入射光进行反射，反射光再经大口径光学系统后入射至波前测量设备；

2】单口径下的系统波前测量及装调

2.1】调整平面反射镜俯仰姿态，使平面反射镜移动至大口径光学系统孔径的中央位置；

2.2】微调平面反射镜俯仰姿态，使得波前测量设备测量得到的波前x方向倾斜及y方向倾斜最小时，记录对应的Zernike多项式系数；

2.3】依据式(1)对步骤2.2】的测量数据进行优化：

其中V_i是步骤2.2】测得的系统波前对应的Zernike多项式系数，T_i是不存在失调状态下的波前Zernike系数，ω_i是加权因子，其中，i＝4～9；运行优化程序，得出大口径光学系统的次镜六个姿态的失调量；

2.4】根据步骤2.3】得出的大口径光学系统中次镜的六个姿态的失调量，对大口径光学系统中的次镜位置进行六自由度调整；调整完成后重复步骤2.2】至2.4】，直至低阶像差项系数小于阈值1/50λ后，进入步骤3处理；

3】稀疏子孔径下的系统波前测量及装调

3.1】更换稀疏子孔径，并调整平面反射镜俯仰姿态；

3.2】微调平面反射镜俯仰姿态，使得波前测量设备测量得到的各子孔径波前x方向倾斜及y方向倾斜最小；

3.3】将经步骤3.2】测量所得的各子孔径波前进行数据拼接，记为W，并获取到低阶项像差系数V_i后代入式(1)：

其中V_i是稀疏子孔径拼接获得的低阶Zernike多项式系数，T_i是不存在失调状态下的波前Zernike系数，ω_i是加权因子，其中，i＝4～9；运行优化程序，得出大口径光学系统的次镜10六个姿态的失调量；

所述W依据式(2)获取：

其中NS是稀疏子孔径的个数，L是全口径Zernike多项式最高阶数，P_i,T_xi和T_yi是第i个子孔径的平移、x方向倾斜、y方向倾斜的系数；A_m是拼接重建出的波前系数，V_i是A_m的低阶部分；当在第i个子孔径时，χ(x,y；i)＝1，否则χ(x,y；i)＝0；

3.4】根据步骤3.3】得出的大口径光学系统的次镜六个姿态的失调量，对大口径光学系统中的次镜位置进行六自由度调整；调整完成后重复步骤3.2至3.4，直至低阶像差项系数小于阈值1/50λ后，进入步骤4处理；

4】全口径下的系统波前测量及装调

4.1】更换为全口径子孔径分布，并相应调整平面反射镜俯仰姿态；

4.2】微调平面反射镜俯仰姿态，使得波前测量设备测量得到的全口径波前x方向倾斜及y方向倾斜最小；

4.3】将经步骤4.2】测量所得的各子孔径波前进行数据拼接，记为W，并获取到低阶项像差系数V_i后代入式(1)：

其中V_i是全口径子孔径获得的低阶Zernike多项式系数，T_i是不存在失调状态下的波前Zernike系数，ω_i是加权因子，其中，i＝4～9；运行优化程序，得出大口径光学系统的次镜10六个姿态的失调量；

所述W依据式(2)获取：

其中NS是全口径子孔径的个数，L是全口径Zernike多项式最高阶数，P_i,T_xi和T_yi是第i个子孔径的平移、x方向倾斜、y方向倾斜的系数；A_m是拼接重建出的波前系数，V_i是A_m的低阶部分；当在第i个子孔径时，χ(x,y；i)＝1，否则χ(x,y；i)＝0；

4.4】根据步骤4.3】得出的大口径光学系统的次镜六个姿态的失调量，对大口径光学系统中的次镜位置进行六自由度调整；调整完成后重复步骤4.2】至4.4】，直至低阶像差项系数小于阈值1/50λ后，完成装调。