[发明专利]一种离轴抛物面反射镜的快速装调辅助装置及装调方法

说明书

本发明公开了一种离轴抛物面反射镜的快速装调辅助装置及装调方法，包括平行光源、离轴抛物面反射镜、小孔光阑、干涉仪和平面反射镜，所述平行光源沿水平方向向离轴抛物面反射镜的中心出射参考平行光，检测参考光束的焦点，并在焦点附近放置所述小孔光阑，调节所述离轴抛物面反射镜的位置、左右倾斜距离以及上下俯仰角度，使焦点光斑尺寸最小且焦点与参考平行光保持在同一高度的水平面上，具体涉及光学检测与装调技术领域。该快速装调离轴抛物面的方法,在一般装调方法的基础上，只外加了一个平行光源配合装调，克服了干涉仪单束光装调对焦的困难，且该方法对平行光源的光束宽度没有严格要求，具有很好的简便性、快速性和可行性等优点。

技术领域

本发明属于光学检测与装调技术领域，具体涉及一种离轴抛物面反射镜的快速装调辅助装置及装调方法。

背景技术

随着加工技术与装调技术的快速发展，离轴非球面元件尤其是离轴抛物面反射镜在光学系统中的应用和需求越来越广泛。因其能够简化系统结构、缩小系统尺寸、提高成像质量等优势，离轴抛物面在光学探测系统中发挥着越来越重要的作用。而离轴面装调时位置和角度的偏差，将给系统带来离焦、像散和彗差等各种像差，因此提高离轴面的装调速度和精度，也成为光学装调领域中的重要目标。

目前离轴抛物面的装调主要是通过干涉仪检测配合装调的方法，通常是由干涉仪发出单束光，光束经抛物面镜和平面反射镜后原路返回，通过干涉仪检测面形。该方法的难点在于仅使用一束光的情况下，离轴抛物面焦点位置的标定误差大，往返光路的共焦和重合度不容易快速达到理想状态，难以快速检测出干涉条纹。

本发明通过外加一束平行光作为参考光束，首先初步确认离轴抛物面反射镜的焦点，为后续干涉仪对焦提供了基准。本发明中通过两束光共焦及重合，快速确定出干涉仪和离轴抛物面的相对位置和角度；再以平面反射镜替换平行光源，通过调节平面反射镜角度使往返测试光束重合，可快速检测出干涉条纹，以便精调离轴抛物面位置和角度，波前差降至最小。该方法在一般装调方法的基础上，只外加了一个平行光源配合装调，克服了干涉仪单束光装调对焦的困难，且该方法对平行光源的光束宽度没有严格要求，具有很好的简便性、快速性和可行性等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离轴抛物面反射镜的快速装调辅助装置及装调方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种离轴抛物面反射镜的快速装调辅助装置及装调方法，包括平行光源、离轴抛物面反射镜、小孔光阑、干涉仪和平面反射镜，所述方法如下：

A)所述平行光源沿水平方向向离轴抛物面反射镜的中心出射参考平行光，检测参考光束的焦点，并在焦点附近放置所述小孔光阑，

B)调节所述离轴抛物面反射镜的位置、左右倾斜距离以及上下俯仰角度，使焦点光斑尺寸最小且焦点与参考平行光保持在同一高度的水平面上，

C)将所述干涉仪置于参考光束焦点后方，并在所述干涉仪出射窗口处安装标准球面镜头使其出射测试光束，接着测试光束出射并汇聚于所述小孔光阑附近，

D)先调节所述干涉仪位置使测试光束的焦点与参考光束的焦点重合，保持测试光束与参考光束处于共焦，然后继续调节所述干涉仪的左右倾斜和上下俯仰方向，使测试光束与参考光束各处光斑同心且光轴处于水平，

E)使用所述平面反射镜替换参考平行光源，调节所述平面反射镜的位置和角度使测试光束原路返回干涉仪，根据干涉面形精调所述离轴抛物面反射镜以及平面反射镜的位置和角度，消除像散、彗差等像差，使波前差降至最小。