[发明专利]对利用光纤面板传像的同心光学系统的焦面装调方法

权利要求书

1.一种利用光纤面板传像的同心光学系统的焦面装调方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，初步完成待调焦面的定位；

步骤2，将干涉仪(33)放置于同心光学系统(1)的物方，干涉仪(33)出射光的焦点需与同心光学系统(1)的物点重合，若同心光学系统(1)的物距为无穷远，则使干涉仪(33)发出平行光；干涉仪(33)发出的检测光经过同心光学系统(1)后，到达待调焦面，检测光经待调焦面反射后会原路返回至干涉仪(33)，生成干涉条纹；通过对干涉条纹进行解算获取波前像差数据；对波前像差数据进行Zernike像差系数拟合得到离焦像差系数；调整干涉仪(33)检测光的入射角度或者焦点位置实现不少于3个待检测视场的波像差检测；

步骤3，在Zemax或者Code V软件中对同心光学系统(1)检测光路进行建模，其中视场设置为待检测视场，将待调焦面之前的装调间隔设置为优化变量，将步骤2获得的所有视场的离焦像差系数添加到优化限制函数中，并将优化目标值设置为实际检测获取的离焦像差系数；

通过优化装调间隔，使软件计算得到的所有视场的离焦像差系数与实际获取的数值相等，用优化后的装调间隔减掉优化前的间隔得到所有视场下待调焦面的离焦量；

步骤4，对每一个视场建立如式(8)所示的方程：

(X₁-X₂)²+(Y₁-Y₂)²+(Z₁-Z₂)²＝d² (8)

其中，d为离焦量；

X₁、Y₁、Z₁为主光线与未失调的待调焦面的交点坐标：

其中，R为待调焦面的曲率半径；

X₂、Y₂、Z₂为主光线与失调状态下待调焦面的交点坐标：

其中，A、B、C为X、Y、Z方向上的偏离量；

x＝tan(xan) (2.a)

y＝tan(yan) (2.b)

其中，xan、yan为待测视场的视场点坐标；

如果只检测3个视场点，则求取3个视场对应方程组成的方程组的解析解，如果检测的视场点数量超过3个，则求方程组的最小二乘解，从而得到待调焦面在空间X、Y与Z方向上的失调量；

步骤5，依据计算得到的失调量对待调焦面进行调整，具体如下：

X和Y方向上的偏心量通过平移待调焦面来消除，Z方向上的偏心量通过调整待调焦面的轴向位置进行去除。

2.如权利要求1所述的利用光纤面板传像的同心光学系统的焦面装调方法，其特征在于，所述步骤2中，如果因为光瞳渐晕导致出现光瞳波面不是圆形的情况，则在整个波面上截取80％的波面数据来保证Zernike系数拟合的正交性。

3.如权利要求1所述的利用光纤面板传像的同心光学系统的焦面装调方法，其特征在于，所述步骤2中，干涉条纹的解算和像差系数的拟合均可通过干涉仪配套软件完成。