[发明专利]一种拼接镜中边缘子镜的波前检测装置和方法

权利要求书

1.一种拼接镜中边缘子镜的波前检测方法，利用拼接镜中边缘子镜的波前检测装置，组合使用干涉仪和激光跟踪仪，采用计算全息片补偿像差检测拼接镜中边缘子镜的波前：该装置包括高精度平面反射镜（101）、升降架（102）、被测边缘子镜（103）、倾斜调整装置（104）、计算全息片（105）、小五维调整台（106）、透射标准镜头（107）、干涉仪（108）、隔振平台（109）、五维调整台（110）、激光跟踪仪（111）、靶球（112）；利用激光跟踪仪建立干涉仪、被测边缘子镜和平面反射镜（101）的空间坐标系，放入计算全息片对准干涉仪，将干涉仪与计算全息片作为一个整体，精调整体的俯仰和倾斜，形成自准直光路，调整直至干涉仪波前检测结果中像差项为最小，即为被测边缘子镜的波前检测结果，干涉仪（108）中发出的光线穿过透射标准镜头（107）、计算全息片（105）、被测边缘子镜（103），并在高精度平面反射镜（101）的表面反射，然后再回到干涉仪（108）与参考光干涉；干涉仪（108）的透射标准镜头（107）的焦点与计算全息片（105）的焦点重合，建立以被测边缘子镜（103）有效孔径中心为空间坐标原点的空间坐标系后，激光跟踪仪（111）的靶球（112）放到某一个位置即可获得该位置的空间坐标，利用靶球（112）的空间坐标可调整被测边缘子镜（103）和高精度平面反射镜（101）平行，以及将干涉仪（108）出射焦点调整至空间坐标系理论位置，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一：将被测边缘子镜（103）按照在拼接镜中的空间位置，装入机械调整框中，利用激光跟踪仪，标定被测边缘子镜（103）有效孔径中心与机械调整框的相对位置及夹角；

步骤二：在被测边缘子镜（103）后面放置与被测边缘子镜口径相当的高精度平面反射镜（101）与其大致平行，利用激光跟踪仪（111）的靶球（112），标定高精度平面反射镜（101）的位置，调节被测边缘子镜（103）的倾斜调整装置（104），将被测边缘子镜（103）和高精度平面反射镜（101）调整平行；

步骤三：以被测边缘子镜（103）的有效孔径中心、高精度平面反射镜（101）法向及被测边缘子镜离轴方向建立空间坐标系，利用步骤一中被测边缘子镜（103）有效孔径中心与机械调整框的相对位置，设置被测边缘子镜（103）有效孔径中心为空间坐标原点；

步骤四：选择透射标准镜头（107），并装夹至干涉仪（108）上，放置干涉仪（108），利用激光跟踪仪（111）的靶球（112）位置，将干涉仪（108）出射焦点调整至空间坐标系理论位置；

步骤五：在理论位置装上计算全息片（105），调整计算全息片（105）的对准全息对准干涉仪（108）；

步骤六：将干涉仪（108）与计算全息片（105）作为一个整体，精调干涉仪（108）与计算全息片（105）整体的俯仰和倾斜，使其光轴与被测边缘子镜（103）的光轴平行，入射至被测边缘子镜（103）的光线经高精度平面反射镜（101）反射后沿原路返回，即形成自准直光路，干涉仪（108）出现干涉条纹；

步骤七：继续调整干涉仪（108）与计算全息片（105）整体的倾斜和俯仰，直至干涉仪（108）波前检测结果中像差项为最小，即为被测边缘子镜（103）的波前检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种拼接镜中边缘子镜的波前检测方法，其特征在于：所述的计算全息片（105）的对准全息用于对准计算全息片（105）与干涉仪（108）的相对位置，测试全息用于补偿像差检测拼接镜中边缘子镜的波前。