两面共体非球面反射镜光轴一致性高精度测量方法研究(特邀)

摘要：

同轴四反式光学系统的研制可采用非球面主镜和四镜一体化成型制造法,该方法极大地降低了系统零件复杂度,同时减轻了整机质量,提高了装机效率,但对后期光学系统装调的自由度产生了约束,因此,在镜面制造过程中,两者的光轴一致性需要精确测量及控制.在现有干涉测量法的基础上,提出了一种检测两面共体非球面镜光轴一致性的方法.在干涉检测光路中,两个非球面表面的光轴通过精密调整和严格标定后分别引出到两个计算全息片(CGH)补偿器上,CGH经过设计后,其特定区域可发出平行光,经另一片CGH反射后在干涉仪中形成表征两片CGH夹角的干涉条纹,解算干涉条纹的波前倾斜可得出两非球面的光轴偏差,对一两面共体待测非球面光学零件进行了CGH设计和检测光路的误差分析,显示测试精度可以达到 1″.设计投产了CGH补偿器,搭建干涉检测光路,完成了光轴一致性的测量,数据处理解析出的波前倾斜为(1.544λ,0.441λ),计算出光轴夹角为(0.0070°,0.0020°),使用经纬仪复测的两片CGH的夹角为(0.0071°,0.0019°).使用轮廓仪法对干涉测量法结果进行了比对验证,分别扫描主镜和四镜的面形轮廓,统一坐标系后,主镜和四镜的光轴夹角为(0.0071°,0.0020°),三者显示出较高的一致性.该方法具有直观性强、检测精度高的优点.

关键词：光学检测、光轴一致性测量、计算全息、两面共体非球面

所属期刊栏目：52

分类号：TB96(计量学)

在线出版日期：2023-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：34-42