[发明专利]一种K镜光学系统装调方法

说明书

本发明公开了一种K镜光学系统装调方法，属于光学元件装调领域。本发明包括以下步骤：S1、利用光学平行平板和干涉仪建立K镜光学系统光学基准；S2、借助五棱镜调节K2反射镜的位置，使K2反射镜镜面与K镜光学系统机械转轴平行；S3、按照机械平面位置放置K3反射镜，然后放入K1反射镜并调整K1反射镜位置，使干涉仪出射光经K1反射镜、K2反射镜、K3反射镜和光学平行平板反射后在干涉仪内形成零条纹。本发明具有装调精度高、装调方法简单、装调工具具有通用性等优点，同时在装调完成的K镜光学系统中留下相应光学基准，其可以作为K镜光学系统与后续光学系统对接的光学接口。

技术领域

本发明属于光学元件装调领域，更具体地，涉及一种K镜光学系统装调方法。

背景技术

随着现代科学技术的飞速发展，望远镜的性能取得了长足的发展；伴随着望远镜各项性能的提升，天文学也经历着巨大的飞跃，各项观测需求也逐步提升，更多的大型地平式望远镜得到应用。而在大型的地平式光学天文望远镜在跟踪目标的过程中，其光路中的发射井的相对转动会使得视场绕着中心旋转，称为像方视场旋转。地平式望远镜相对地平经圈是不动的，而地球自转过程中地平经圈相对极轴不停转动，会带来物方视场旋转使捕捉到的目标不能够清晰成像，而为了获取稳定的成像，我们需要对两种视场的旋转进行补偿，这种补偿也称为消旋。常用的消旋方式有三种：光学消旋、物理消旋与电子消旋。在大口径的地平式光学望远镜中，最常使用的是光学消旋的方法，得益于其实时性好。光学消旋是指在望远镜的成像元件前放置一消旋棱镜或者一组消旋反射镜，通过控制其转速为像平面旋转速度的一半来达到消旋的目的。本发明所涉及的是一种反射镜组构成的光学消旋装置，采用三面排列成“K”形的平面反射镜，称为K镜。

K镜是一种较为精密的光学镜组，其装调的精度将很大程度地影响望远镜最终的成像质量，所以K镜的正确装调对于成像质量至关重要。但由于K镜为三面平面反射镜构成的发射镜组，并能够绕着机械转轴进行旋转，其装调难度远远高于其他光学镜组，故亟需提出一种精确的K镜装调方法以提升K镜的装调精度，从而保证望远镜的成像质量。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种K镜光学系统装调方法，旨在解决现有K镜装调方法精度不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种K镜光学系统装调方法，包括以下步骤：

S1、利用光学平行平板和干涉仪建立K镜光学系统光学基准；

S2、借助五棱镜调节K2反射镜的位置，使K2反射镜镜面与K镜光学系统机械转轴平行；

S3、按照机械平面位置放置K3反射镜，然后放入K1反射镜并调整K1反射镜位置，使干涉仪出射光经K1反射镜、K2反射镜、K3反射镜和光学平行平板反射后在干涉仪内形成零条纹。

进一步地，所述步骤S1包括：

S11、利用干涉仪对光学平行平板表面进行零位测量；

S12、调节平行平板，使其平面垂轴方向与K镜机械转轴平行。

进一步地，所述步骤S11具体包括：

将光学平行平板置于K镜光学系统右侧，利用光学平行平板右侧的干涉仪对光学平行平板进行干涉测量，调节干涉仪的位置，使干涉条纹变为零条纹。

进一步地，所述步骤S12具体包括：

旋转K镜光学系统机械转轴，根据转动过程中干涉条纹的变化来调整光学平行平板位置，直至在转动过程中干涉仪始终测量得到零条纹。

进一步地，所述步骤S2包括：

S21、将干涉仪置于K镜光学系统左侧，并调节干涉仪位置，使干涉仪检测光学平行平板得到零条纹；