标定非球面反射镜光轴的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及标定非球面反射镜光轴的系统，包括第一光路、第二光路和第三光路，第一光路包括依次摆放的框架、补偿器、激光干涉仪以及PC机，第二光路将第一光路中的补偿器移除，将第一光路中的激光干涉仪的镜头更换为平面标准镜头，将调整系统通过非球面反射镜的中孔安装并固定在框架上，第三光路的结构为：通过第二光路中的姿态调整工装与车床回转轴固定连接，并将第二光路中的激光干涉仪更换成内调焦望远镜。本实用新型专利技术利用光学非接触的方式准确寻找到非球面反射镜的光轴，摆脱了传统依靠打表确定非球面反射镜光轴的方法。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学装调检测领域，尤其涉及一种非球面反射镜确定光轴的系统。
技术介绍
球面反射镜有无数个光轴，且所有光轴都通过球面反射镜的球心。非球面反射镜只有唯一的光轴，且相对于光轴旋转对称，即非球面反射镜的光轴就是其对称轴且非球面反射镜的近似球心也落在这条光轴上。确定非球面反射镜的光轴对光学系统装配调试及检测都有重要意义。现在非球面反射镜的应用中，往往在镜面中部掏有中孔，这样大大增加了确定其光轴的难度，如何精确标定非球面反射镜的光轴就成为不可回避的工程问题。
技术实现思路
本技术的目的之一为提供一种能够精确标定非球面反射镜光轴的系统。本技术的技术解决方案:标定非球面反射镜光轴的系统，其特殊之处在于:包括第一光路、第二光路和第三光路，所述第一光路包括依次摆放的框架、补偿器、激光干涉仪以及PC机，非球面反射镜固定在框架上，非球面反射镜、补偿器、激光干涉仪的光轴同轴，所述激光干涉仪的一端为镜头且朝向非球面反射镜，所述激光干涉仪的另一端与PC机连接，所述镜头为球面标准镜头且与非球面反射镜的R/D数值相匹配，其中R为非球面反射镜的半径，D为非球面反射镜的直径；所述第二光路的结构为:将第一光路中的补偿器移除，将第一光路中的激光干涉仪的镜头更换为平面标准镜头，将调整系统通过非球面反射镜的中孔安装并固定在框架上，所述调整系统包括空间俯仰和方位二维微调工装、安装轴和姿态调整工装，所述空间俯仰和方位二维微调工装包括三个调整工装、法兰盘状固定件、光学组件固定装置，光学组件固定装置上固定有平面反射镜，平面反射镜朝向平面标准镜头；三个调整工装均分固定在法兰盘状固定件上，光学元件固定在光学组件固定装置上，所述调整工装包括调整螺钉、外螺纹套筒、上球头滑块以及下球头滑块，所述外螺纹套筒、上球头滑块以及下球头滑块均套装在调整螺钉上，所述上球头滑块位于外螺纹套筒的一端，所述下球头滑块位于外螺纹套筒的另一端；所述外螺纹套筒与法兰盘状固定件固定连接，所述法兰盘状固定件与安装轴的一端固定连接，所述姿态调整工装固定在安装轴上;所述调整螺钉固定在光学组件固定装置上，所述下球头滑块与光学组件固定装置接触；平面反射镜与激光干涉仪的平行光束垂直；所述第三光路的结构为:通过第二光路中的姿态调整工装与车床回转轴固定连接，并将第二光路中的激光干涉仪更换成内调焦望远镜，所述内调焦望远镜的一端朝向非球面反射镜，所述内调焦望远镜的另一端与PC机连接。标定非球面反射镜光轴的方法，包括以下步骤:I】搭建第一光路，调整补偿器，使得PC机上显示的面型指标与非球面反射镜的面型指标一致，则激光干涉仪的光轴就能够代表非球面反射镜的光轴；2】搭建第二光路，激光干涉仪的平面标准镜头对猫眼，保证激光干涉仪发出平行光束与非球面反射镜的光轴平行；3】调整空间俯仰和方位二维微调工装保证激光干涉仪发出的平行光束经平面反射镜后的反射光线沿原路返回激光干涉仪，形成的干涉零条纹:调整空间俯仰和方位二维微调工装调整平面反射镜，并在PC机中观察干涉条纹修正至最少即零条纹，此时平面反射镜的平面与激光干涉仪的光轴完全垂直，即也就说明空间俯仰和方位二维微调工装与非球面反射镜的光轴完全垂直；4】搭建第三光路，通过内调焦望远镜调焦找到非球面反射镜的球心像和空间俯仰和方位二维微调工装中平面镜的自准直反射像，在车床主轴回转过程中，调整姿态调整工装的俯仰、方位及上下、左右平移，保证球心像和自准直反射像的晃动量最小直至不晃动，此时非球面反射镜的光轴已经确定，非球面反射镜的光轴和车床回转轴完全重合。本技术所具有的优点:1、通过高精度干涉检测光路控标定非球面反射镜与光轴平行的自准直像，通过内调焦望远镜控制非球面反射镜的球心像，利用光学非接触的方式准确寻找到非球面反射镜的光轴，摆脱了传统依靠打表确定非球面反射镜光轴的方法。2、非接触测量与标定，降低了镜面划伤的风险。3、模块化的工装部件，方便拆卸与替换。【附图说明】图1为本技术第一光路的结构示意图；图2为本技术第二光路的结构示意图；图3为本技术调整系统的结构示意图；图4为本技术调整工装的结构示意图；图5为本技术第三光路的结构示意图。【具体实施方式】标定非球面反射镜光轴的系统，包括第一光路、第二光路和第三光路，如图1-5所示，第一光路包括依次摆放的框架1、补偿器2、激光干涉仪3以及PC机4，非球面反射镜5固定在框架I上，非球面反射镜、补偿器、激光干涉仪的光轴同轴，激光干涉仪的一端为镜头且朝向非球面反射镜，激光干涉仪的另一端与PC机连接，镜头为球面标准镜头且与非球面反射镜的R/D数值相匹配，其中R为非球面反射镜的半径，D为非球面反射镜的直径；第二光路的结构为:将第一光路中的补偿器移除，将第一光路中的激光干涉仪3的镜头更换为平面标准镜头，将调整系统通过非球面反射镜的中孔安装并固定在框架上，调整系统包括空间俯仰和方位二维微调工装7、安装轴8和姿态调整工装9，空间俯仰和方位二维微调工装7包括三个调整工装71、法兰盘状固定件72、光学组件固定装置73，光学组件固定装置上固定有平面反射镜74，平面反射镜朝向平面标准镜头;三个调整工装71均分固定在法兰盘状固定件上，所述调整工装包括调整螺钉75、外螺纹套筒76、上球头滑块77以及下球头滑块78，外螺纹套筒、上球头滑块以及下球头滑块均套装在调整螺钉上，上球头滑块位于外螺纹套筒的一端，下球头滑块位于外螺纹套筒的另一端；外螺纹套筒与法兰盘状固定件固定连接，法兰盘状固定件与安装轴的一端固定连接，姿态调整工装固定在安装轴上；调整螺钉固定在光学组件固定装置上，下球头滑块与光学组件固定装置接触；平面反射镜与激光干涉仪的平行光束垂直；第三光路的结构为:通过第二光路中的姿态调整工装与车床回转轴固定连接，并将第二光路中的激光干涉仪更换成内调焦望远镜，所述内调焦望远镜的一端朝向非球面反射镜，所述内调焦望远镜的另一端与PC机连接。标定非球面反射镜光轴的方法，包括以下步骤:I当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
标定非球面反射镜光轴的系统，其特征在于：包括第一光路、第二光路和第三光路，所述第一光路包括依次摆放的框架、补偿器、激光干涉仪以及PC机，非球面反射镜固定在框架上，非球面反射镜、补偿器、激光干涉仪的光轴同轴，所述激光干涉仪的一端为镜头且朝向非球面反射镜，所述激光干涉仪的另一端与PC机连接，所述镜头为球面标准镜头且与非球面反射镜的R/D数值相匹配，其中R为非球面反射镜的半径，D为非球面反射镜的直径；所述第二光路的结构为：将第一光路中的补偿器移除，将第一光路中的激光干涉仪的镜头更换为平面标准镜头，将调整系统通过非球面反射镜的中孔安装并固定在框架上，所述调整系统包括空间俯仰和方位二维微调工装、安装轴和姿态调整工装，所述空间俯仰和方位二维微调工装包括三个调整工装、法兰盘状固定件、光学组件固定装置，光学组件固定装置上固定有平面反射镜，平面反射镜朝向平面标准镜头；三个调整工装均分固定在法兰盘状固定件上，光学元件固定在光学组件固定装置上，所述调整工装包括调整螺钉、外螺纹套筒、上球头滑块以及下球头滑块，所述外螺纹套筒、上球头滑块以及下球头滑块均套装在调整螺钉上，所述上球头滑块位于外螺纹套筒的一端，所述下球头滑块位于外螺纹套筒的另一端；所述外螺纹套筒与法兰盘状固定件固定连接，所述法兰盘状固定件与安装轴的一端固定连接，所述姿态调整工装固定在安装轴上；所述调整螺钉固定在光学组件固定装置上，所述下球头滑块与光学组件固定装置接触；平面反射镜与激光干涉仪的平行光束垂直；所述第三光路的结构为：通过第二光路中的姿态调整工装与车床回转轴固定连接，并将第二光路中的激光干涉仪更换成内调焦望远镜，所述内调焦望远镜的一端朝向非球面反射镜，所述内调焦望远镜的另一端与PC机连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付兴，李智勇，耿波，张建，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61