[发明专利]大口径变焦反射望远镜现场焦距检测方法及检测光路

说明书

本发明公开了大口径变焦反射望远镜现场焦距检测方法及检测光路，包括步骤：首先测定望远镜焦距，使用干涉仪自准检测法或其他方法测量像差，分解出像差中的离焦项，反复测量建立焦距与离焦之间的对应关系，然后在外场使用自准直夏克—哈特曼波前传感器测量望远镜的像差，分离出波前检测结果中的离焦项；根据离焦量查找表格，得到望远镜在外场下的焦距，完成检测等；本发明操作简单，不需要全口径平行光管等大型设备，有较高的检测精度，有利于望远镜在外场复杂环境下的焦距检测及调整。

技术领域

本发明涉及光学检测领域，更为具体的，涉及大口径变焦反射望远镜现场焦距检测方法及检测光路。

背景技术

焦距是望远镜系统的重要参数，对大口径反射式望远镜系统而言，其通光口径从数十毫米到数米不等，在实验室内通常采用口径比望远镜更大的平行光管测量焦距等参数。然而大口径平行光管体积重量过大，一般用于实验室或车间环境下的检测，不适于外场条件下的快速测量，并且单次测量所需时间较长，不能满足焦距动态变化情况下的实时测量需求。因此，大口径变焦距反射望远镜系统焦距的外场实时测量是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供大口径变焦反射望远镜现场焦距检测方法及检测光路，解决了大口径变焦距反射望远镜系统焦距的外场实时、快速、高效测量问题，操作简单，不需要全口径平行光管等大型设备，有较高的检测精度，有利于望远镜在外场复杂环境下的焦距检测及调整等。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

大口径变焦反射望远镜现场焦距检测方法，包括：

步骤1，将待检大口径变焦反射望远镜的焦距范围f_l～f_u等分为n份，每份为Δf＝(f_l～f_u)/n；

步骤2，调整大口径变焦反射望远镜的焦距，使焦距达到f₁+(k-1)Δf，其中k＝1，2…n，n为正整数，测量大口径变焦反射望远镜的实际焦距f_k；在大口径变焦反射望远镜出口安装标准平面镜，镜面与大口径变焦反射望远镜光轴垂直，使用波前传感器测量大口径变焦反射望远镜像差Φ_k，计算Φ_k中离焦项的RMS值r_k；

步骤3，建立r_k与f_k的对应表；

步骤4，在大口径变焦反射望远镜出口安装标准平面镜，镜面与望远镜光轴垂直，使用自准直夏克—哈特曼波前传感器测量望远镜像差Φ_a，计算Φ_a中离焦项的RMS值r_a；

步骤5，在步骤3建立的对应表中，根据r_a查找对应的焦距f_a，则f_a即为反射望远镜的焦距。

进一步地，在步骤1中，所述大口径变焦反射望远镜能够通过透镜调焦或次镜调焦的方式改变焦距。

进一步地，在步骤2中，所述波前传感器包括自准直夏克-哈特曼波前传感器。

进一步地，在步骤2中，计算Φ_k中离焦项的方法具体为，将波前传感器检测到的波前结果用泽尼克多项式拟合，再提取离焦项系数。

进一步地，在步骤2中，测量大口径变焦反射望远镜的实际焦距f_k采用干涉仪自准检测法或平行光管检测法。

进一步地，在步骤3中，在r_k与f_k的对应表中，焦距覆盖大口径变焦反射望远镜的整个变焦范围。

进一步地，步骤2在车间条件下实施，步骤4在外场条件下实施。