[发明专利]一种离轴抛物面反射镜快速检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种离轴抛物面反射镜快速检测方法及装置。该方法解决了现有离轴抛物面的测试中调节过程繁琐费时，且效率低下的问题。该方法的主要步骤为：1、先将角锥棱镜和干涉仪均安装于待测离轴抛物面反射镜的离轴抛物面前；2、干涉仪和待测离轴抛物面反射镜之间相互位置的调节；3、离轴抛物面反射镜的反射面面形的测试。

技术领域

本发明涉及一种光学元件、系统制造装配过程中的调节方法，具体涉及一种离轴抛物面反射镜快速检测方法及装置。

背景技术

二次非球面几何焦点的无像差特征,使其在大口径光学系统中被广泛地运用.其中单个轴抛物面反射镜可作为平行光管或者牛顿式望远镜使用，可以对无穷远目标完善成像，在激光准直、平行光管、大口径反射空间相机、反射式望远镜中应用越来越普遍。而离轴抛物面镜是从旋转对称的抛物面镜中取用不包含对称轴的一个部分的镜面，由于它能以简单的面形产生高质量的无中心遮拦的平行光束，常常被用来准直光束、模拟无穷远点目标、与其它非球面组成无遮拦的反射光学系统。

当单个高精度离轴抛物面作为光束准直器、平行光管或者反射光学系统中单个元件时，其装配调节或面形精度检测时均需要使用激光干涉仪及高精度自准平面反射镜来测试离轴抛物面的调节精度或面形加工精度。调节测试时需要将干涉仪焦点与离轴抛物面焦点完全重合且需要不断调节平面反射镜法线完全平行于离轴抛物面光轴才能准确测试其调节精度或面形精度。需要同时调节干涉仪、离轴抛物面、自准平面镜中的两个部件，调节过程繁琐费时效率低下。

发明内容

为了解决现有离轴抛物面的测试中调节过程繁琐费时，且效率低下的问题，本发明利用角锥棱镜的特性提出了一种离轴抛物面反射镜快速检测方法及装置，调节过程只需调节干涉仪焦点与离轴抛物面的相对位置，可实现离轴抛物面反射镜反射面的快速测试。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供了一种离轴抛物面反射镜快速检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将角锥棱镜安装于离轴抛物面反射镜的离轴抛物面前，安装干涉仪，保证干涉仪光束焦点位于离轴抛物面反射镜焦点附近，使得由干涉仪汇聚的光束通过离轴抛物面反射镜反射后变为准平行光束入射到角锥棱镜，且准平行光束通过角锥棱镜反射后可按原路自准返回到干涉仪；

步骤2：开启干涉仪的对准模式，干涉仪汇聚的光束通过待调节离轴抛物面反射镜反射后变为准平行光束入射到角锥棱镜，准平行光束通过角锥棱镜反射后按原路自准返回到干涉仪获得返回光的弥散斑；

步骤3：粗调节

若返回光的弥散斑在干涉仪对准模式下为一中心对称的圆形光斑，且圆形光斑尺寸最小，则认为干涉仪汇聚的光束焦点与离轴抛物面反射镜的焦点重合，开始执行步骤4；

若返回光的弥散斑在干涉仪对准模式下为一发散的椭圆形光斑，则干涉仪汇聚的光束焦点与离轴抛物面反射镜的焦点不重合，保持角锥棱镜、离轴抛物面反射镜不动，调节干涉仪焦点的上下、左右平移使得椭圆形光斑形状变为中心对称的圆形光斑；

若此时获得圆形光斑尺寸较大，则需要前后调节干涉仪焦点，使得圆形光斑尺寸最小后开始执行步骤4；

步骤4：精细调节

将干涉仪切换到测试模式下，查看干涉图形状，

若干涉图中的条纹为等间距平直条纹时，则干涉仪焦点与离轴抛物面焦点严格重合，开始执行步骤5；

若干涉图中的条纹为等间距的中心对称的圆环条纹时，需要微调干涉仪焦点前后距离使得条纹变为等间距平直条纹后开始执行步骤5；

若干涉图中的条纹为非等间距条纹时，需要微调干涉仪焦点上下、左右平移使得条纹变为等间距平直条纹后开始执行步骤5；

步骤5：离轴抛物面反射镜的反射面面形的测试；