[发明专利]反射长焦望远镜装调中测量焦距的刀口装置与测量方法

权利要求书

1.一种反射长焦望远镜装调中测量焦距的刀口装置，包括刀口(1)，带十字刻线的立方棱镜(2)，可读数的高精度的五维调整架(3)，激光干涉仪(4)，大型五维调整架(5)，平面反射镜(6)，光电自准直仪(7)，其特征在于：

所述的刀口装置的下部分是可读数高精度五维调整架(3)，刀口装置的上部分是置于高精度五维调整架(3)上的带十字线的立方棱镜(2)和刀口(1)，激光干涉仪(4)由A点发出理想的球面波，经过有主镜(8)、次镜(9)组成的望远镜系统成为平行光，入射到大口径标准平面镜(10)，反射回望远镜系统，汇聚在B点，当望远镜系统光轴与大口径标准平面镜(10)的法线重合，则A、B点重合，当望远镜系统光轴与大口径标准平面镜(10)的法线存一定角度时，A、B点则不重合，根据这个A、B点的距离和角度，则可计算望远镜系统的焦距。

2.根据权利要求1所述的一种反射长焦望远镜装调中测量焦距的刀口装置，其特征在于：所述的带十字刻线的立方棱镜(2)为石英材料，垂直角差与塔差均优于3秒，六个面型RMS优于1/15波长@633nm，六面镀铝反射膜，反射率大于90％，其中一面刻有十字线。

3.根据权利要求1所述的一种反射长焦望远镜装调中测量焦距的刀口装置，其特征在于：所述的可读数的高精度的五维调整架(3)用于调节刀口的方位，包括水平维度调节，前后维度调节，高低维度调节，俯仰维度调节，旋转维度调节，其中水平维度调节精度优于5um。

4.根据权利要求1所述的一种反射长焦望远镜装调中测量焦距的刀口装置，其特征在于：所述的大型五维调整架(5)用于调节干涉仪的方位，包括水平维度调节，前后维度调节，高低维度调节，俯仰维度调节，旋转维度调节。

5.根据权利要求1所述的反射长焦望远镜装调中测量焦距的刀口装置，其特征在于，所述的光电自准直仪(7)的测角分辨率为0.02秒，重复精度±0.05秒。

6.一种基于权利要求1所述的反射长焦望远镜装调中测量焦距的刀口装置的焦距测量方法，其特征在于方法步骤如下：

步骤一：将刀口(1)，带十字刻线的立方棱镜(2)，带读数的高精度的五维调整架(3)，激光干涉仪(4)，大型五维调整架(5)，平面反射镜(6)，待测由主镜(8)和次镜(9)组成的大口径反射式长焦望远镜系统，置于同一大型转台上，并且调整大口径标准平面镜(10)与激光干涉仪(4)，使得大口径标准平面镜(10)的法线、激光干涉仪(4)的光轴与由主镜(8)和次镜(9)组成的大口径反射式长焦望远镜系统的光轴共线，并且利用激光干涉仪(4)测试出由主镜(8)和次镜(9)组成的大口径望远镜系统的零视场波像差，并使离焦值为零；

步骤二：用平面镜头替换激光干涉仪(4)的球面镜头，调节可读数的高精度的五维调整架(3)的旋转与俯仰维度，使得带十字刻线的立方棱镜(2)的法线与激光干涉仪(4)的光轴共线；

步骤三：用球面镜头替换激光干涉仪4的平面镜头，调节可读数的高精度的五维调整架(3)与光轴垂直的平移维度，使得刀口正好切与干涉仪的镜头的焦点A上，通过查看干涉仪上的干涉条纹进行判断。记录此时高精度的五维调整架(3)与光轴垂直的平移维度的读数H₁；

步骤四：将光电自准直仪(7)对准大型转台上的平面反射镜(6)，记录此时的角度θ₁，旋转大型转台，记录此时光电自准直仪(7)的角度θ₂；

步骤五：调节可读数的高精度的五维调整架(3)与光轴垂直的平移维度，使得刀口正好与激光干涉仪(4)发出的激光经过由主镜(8)和次镜(9)组成的大口径望远镜系统，再经过大口径标准平面镜(10)反射后，重新经过大口径望远镜系统汇聚的B点重合，记录此时高精度的五维调整架(3)与光轴垂直的平移维度的读数H₂；

步骤六：则可以计算得到大口径望远镜系统的焦距为：