[实用新型]一种大视场长焦距离轴三反式平行光管光学系统

说明书

本实用新型涉及光学装调检测领域，具体涉及一种大视场长焦距离轴三反式平行光管光学系统。解决离轴反射式平行光管加工、装配困难，造价昂贵，且成像视场较小的问题。沿光束传播方向依次包括靶标板、折轴镜、三镜、次镜与主镜；光束经过靶标板入射至折轴镜，经折轴镜反射后以离轴的方式入射至三镜，依次经过三镜、次镜、主镜的反射后达到光阑，以平行光出射；主镜和三镜均为凹二次曲面镜，次镜为球面反射镜。本实用新型采用离轴三反式设计，实现了焦距1500mm、入瞳直径200mm、方视场1°×1°的系统参数，全视场出射波前RMS值优于λ/78@632.8nm。

技术领域

本实用新型涉及光学装调检测领域，具体涉及一种大视场长焦距离轴三反式平行光管光学系统。

背景技术

平行光管是装校调整光学仪器的重要工具，常用来模拟无穷远目标发射的平行光束。同时也是光学度量仪器中的重要组成部分，在平行光管的焦面上放置分划板、星点板、鉴别率板等焦平面组件，可检测和标定待测光学系统的各种参数和性能。

在很多情况下，必须保证平行光管出射光束的光谱范围尽量宽广，包含紫外到红外，以满足不同工作谱段的光学仪器测试需求。

透射式平行光管是最为常见的一种平行光管，设计加工都比较成熟，适用于大批量生产；但由于采用透射玻璃元件，不可避免的存在色差问题，尤其是在大视场、长焦距、宽谱段应用中，系统的二级光谱难以矫正。

反射式平行光管覆盖的范围宽广，但可用的视场较小。且通常反射式平行光管采用共轴光学系统，存在中心遮拦，同时其反射面均为非球面，其加工、装配较为困难，成本较高；而离轴反射式平行光管虽不存在中心遮拦，但反射面均为离轴非球面，其加工、装配更为困难，造价十分昂贵，且成像视场较小，不利于测试。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种大视场长焦距离轴三反式平行光管光学系统，以解决离轴反射式平行光管加工、装配困难，造价昂贵，且成像视场较小的问题。本实用新型平行光管光学系统具有成像视场大、焦距长、工作谱段宽、成像质量高等特点。

本实用新型的技术解决方案是提供一种大视场长焦距离轴三反式平行光管光学系统，其特殊之处在于：沿光束传播方向依次包括靶标板、折轴镜、三镜、次镜与主镜；还包括设置在主镜反射光路中的光阑；所述三镜、次镜与主镜同轴；

光束经过靶标板入射至折轴镜，经折轴镜反射后以离轴的方式入射至三镜，依次经过三镜、次镜、主镜的反射后达到光阑，以平行光出射；

所述主镜和三镜均为凹二次曲面镜，所述次镜为球面反射镜；

所述主镜的曲率半径R1满足-2f’R1-f’，所述次镜的曲率半径R2满足-f’R2-0.5f’，所述三镜的曲率半径R3满足-f’R3-0.5f’，其中f’为光学系统的焦距。

进一步地，所述主镜与次镜的间距L1满足L1≤0.5f’，所述主镜的conic系数C1满足为-1C1-2；

所述次镜与三镜的间距L2满足L2≤0.5f’；

所述三镜与折轴镜的间距L3满足L3≤0.5f’，所述三镜的conic系数C3满足为-0.5C30。

进一步地，所述折轴镜为光学平板，材料为融石英，厚度≤30mm。

进一步地，所述主镜与次镜、次镜与三镜及三镜与折轴镜之间的间距相等。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用离轴三反式设计，实现了焦距1500mm、入瞳直径200mm、方视场1°×1°的系统参数，全视场出射波前RMS值优于λ/78@632.8nm；

2、本实用新型中次镜面型为球面，避免了凸非球面的检测难题，且非常有利于系统装调；主镜三镜均采用凹二次曲面，在检测方面较为便利；