[发明专利]用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置及调整方法

权利要求书

1.一种用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，包括干涉仪(5)、多自由度自适应调整机构(7)、标准平晶(8)；多自由度自适应调整机构(7)包括多自由度调整模块和闭环控制器(12)，两镜反射系统(6)安装在多自由度调整模块上，干涉仪(5)同轴布置在两镜反射系统(6)前方，标准平晶(8)同轴布置在两镜反射系统(6)后方，两镜反射系统(6)包括主镜组件(1)、次镜(2)、次镜架(3)、次镜框(4)，次镜(2)安装在次镜框(4)上，次镜框(4)安装在次镜架(3)上，次镜(2)与次镜框(4)粘接构成次镜组件，次镜组件安装在多自由度调整模块上；闭环控制器(12)读取干涉仪(5)对两镜反射系统(6)波像差的实时测试数据，根据所设波像差目标值进行计算自动寻优，驱动多自由度调整模块带动次镜组件进行位姿调整，直至像差测试量达到目标值。

2.如权利要求1所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，所述多自由度调整模块包括转接机构(9)、五维微动机构(10)、三维宏动机构(11)，三维宏动机构(11)布置在工作台上，五维微动机构(10)安装在三维宏动机构(11)上，转接机构(9)安装在五维微动机构(10)上，闭环控制器(12)通过连接电缆分别与五维微动机构(10)、三维宏动机构(11)和干涉仪(5)连接，用于读取干涉仪(5)对两镜反射系统(6)波像差的实时测试数据，并控制五维微动机构(10)和三维宏动机构(11)实现次镜组件的位姿调整。

3.如权利要求2所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，所述次镜(2)与次镜框(4)粘接构成次镜组件，次镜组件与多自由度调整模块中的转接机构(9)连接，闭环控制器(12)控制三维宏动机构(11)和五维微动机构(10)动作，带动次镜组件进行位姿调整。

4.如权利要求3所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，所述三维宏动机构(11)沿水平面上x轴、y轴和竖直方向上z轴的大范围平动，平动精度为0.5mm，平动范围与待调整两镜反射系统的光机参数相适应。

5.如权利要求4所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，所述五维微动机构(10)在电机带动下实现沿x轴、y轴、z轴的精确平动，精度优于0.5um。

6.如权利要求5所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，所述五维微动机构(10)在电机带动下实现绕x轴、y轴的精确转动，精度优于2。

7.如权利要求6所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，所述五维微动机构(10)外形尺寸小于两镜反射系统次镜组件的外形尺寸。

8.如权利要求7所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置，其特征在于，所述三维宏动机构与两镜系统中次镜架(3)的外形结构相同。

9.一种基于权利要求8所述用于两镜反射系统的多自由度自适应调整装置的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：搭建两镜反射系统自适应装调光路，连接多自由度自适应调整装置中闭环控制器与干涉仪、五维微动机构、三维宏动机构的电缆；

步骤2：将次镜组件通过转接机构安装于自适应调整装置上，通过调整三维宏动机构，使次镜组件伸入两镜系统的次镜架中，基本处于理论位置；

步骤3：自适应调整装置上电，人工对干涉图样进行初调，人工输入调整方向与调整量，通过控制器驱动五维微动机构运动，使两镜系统的干涉条纹出现于干涉测量显示器上；

步骤4：自适应调整装置选择“自动模式”，设定波像差目标值，装置根据实时波像差信息自动寻优并带动次镜组件进行自适应装调，每调整一次后进行控制干涉仪进行波像差测试，直至波像差测试值达到目标值；

步骤5：对次镜组件与次镜架进行低应力固联，固联完成后将次镜组件从转接机构上拆离，调整完毕。

10.如权利要求9所述的用于两镜反射系统的多自由度自适应调整方法，其特征在于，所述步骤3中，系统波像差RMS不大于0.5λ；所述步骤4中，波像差目标值设定为0.03λ。