[发明专利]高精度二次离轴椭球面反射镜光轴引出方法及其光学系统

摘要

高精度二次离轴椭球面反射镜光轴光学引出方法及其光学系统，将离轴椭球面镜置于出射球面波的光学干涉仪前方，在距离轴椭球面镜顶点短焦的位置放置口径很小的标准球面镜，根据赛德尔系数将此三者调同轴，用来将离轴椭球面镜反射的光线反射回干涉仪。通过小孔靶标找出离轴椭球面反射镜的两个光学焦点，再使干涉仪的平行光同时通过两小孔靶标即得到离轴椭球面反射镜的光轴。再通过经纬仪瞄干涉仪的平行光束，将其方向引到其余能表征方向的器件上。此方法简单易行精度高，并且适用于轴对称和非轴对称形状的离轴椭球面镜，在空间光学遥感器的装调和测试中有着十分重要的应用。

主权项

1.高精度二次离轴椭球面反射镜光轴引出方法，其特征在于步骤如下：/n1)准备光学干涉仪①、标准球面反射镜②、被测离轴椭球面镜反射镜③、第一小孔靶标④、第二小孔靶标⑤、小立方镜⑥、经纬仪⑦；将光学干涉仪①设置在标准球面反射镜②的一侧，将被测离轴椭球面镜反射镜③设置在标准球面反射镜②的另一侧；/n2)将标准球面反射镜②的球心与被测离轴非球面反射镜③的焦点重合；/n3)调整被测离轴椭球面反射镜③的俯仰、倾斜角度以及水平和竖直方向平移，调整标准球面反射镜②的水平和竖直方向平移，，使得光学干涉仪①出射的球面波经过被测离轴椭球面镜反射镜③第一次反射至标准球面反射镜②、再经过标准球面反射镜②反射回被测离轴椭球面镜反射镜③，再由被测离轴椭球面镜反射镜③第二次反射至光学干涉仪①，形成干涉条纹；干涉条纹的波前的赛德尔系数的慧差项数值小于设定的慧差项阈值，球差系数值小于设定的球差系数阈值，其中设定的慧差项阈值、球差系数阈值均与光学干涉仪①发出的球面波的波长λ有关，完成光学系统的搭建；/n4)在步骤3)光学系统的搭建完成后，利用第一小孔靶标④找到被测离轴椭球面镜反射镜③的长焦点位置；利用第二小孔靶标⑤找到离轴椭球面镜短焦点位置；/n5)再将干涉仪切换至出射平面波，调整光学干涉仪①的俯仰、倾斜角度，使得出射的平面波正好通过第一小孔靶标④和第二小孔靶标⑤，此时平行光即为离轴椭球面镜反射镜③光轴方向；/n6)利用小立方镜⑥，将光学干涉仪①出射的平面波方向引到小立方镜⑥朝向光学干涉仪①的面，记为A面，的法线上，用经纬仪⑦瞄小立方镜⑥的A面法线，记录经纬仪⑦的读数，得到被测离轴椭球面反射镜③光轴方向的水平和俯仰角度；/n7)使被测离轴椭球面反射镜③的光轴与被测离轴椭球面反射镜③的背面法线建立角度关系；/n8)根据步骤7)建立的角度关系，将被测离轴椭球面反射镜③光轴引至被测离轴椭球面反射镜③的背面法线，实现光轴引出。/n