一种折反式干涉仪扩束装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种折反式干涉仪扩束装置，包括有箱体，在箱体的外侧安装有干涉仪，在箱体的内部可拆卸的安装有干涉仪镜头机构、小折转镜机构、大折转镜机构和透射镜机构，干涉仪发出的光源通过干涉仪镜头机构汇聚在镜头焦点上，再由焦点发出球面波，球面波照射在小折转镜机构上，由小折转镜机构折转反射到大折转镜机构上，再经过大折转镜机构折转反射到透射镜机构上，经过透射镜机构透射出去；本发明专利技术提出的一种折反式干涉仪扩束装置，产生的大口径平面波无像差、无遮拦。

A beam expander for catadioptric interferometer

【技术实现步骤摘要】
一种折反式干涉仪扩束装置
本专利技术涉及非接触式光学检测
，尤其涉及一种折反式干涉仪扩束装置。
技术介绍
干涉仪检测法是检测光学元件及光学系统最主要的方法之一。采用球面波干涉仪进行检测，需要配做相应的标准球面反射镜或透镜组加以辅助，不仅延长了加工周期，大大提高了加工成本，在检测时光学元件的增多也增加了装调难度，因此采用平面波干涉仪比采用球面波进行检测更方便，尤其是美国4DTechnology公司生产的干涉仪，可以应用于光学系统现场检验，便于携带运输，可用于复杂或恶劣环境的光学检验，但是目前美国4DTechnology公司生产的干涉仪平面波口径最大只有100mm的口径，随着大口径光学系统需求的增大，100mm的口径已无法满足生产加工的要求，而且大口径光学透射材料具有难以制得、材料均匀性难以保证、加工难度大等缺陷。目前干涉仪光学扩束系统的结构形式主要有以下：1、折射式光学扩束系统：折射式扩束器结构简单，无系统遮拦，技术成熟，调试方便。折射式一般分为伽利略(Galilean)式和开普勒(Galilean)式。伽利略式扩束器的目镜采用的是凹透镜，光束经目镜进入系统后会先分散，开普勒式的目镜采用凸透镜，光束经目镜进入后先汇聚后发散，然后经过物镜汇聚形成平行光束。2、反射式光学扩束系统：特点是结构紧凑且相对复杂，容易实现大口径扩束，并且没有色差，反射效率极高，能实现99％以上的能量反射，常用于高功率大口径发射系统。反射式扩束器的目镜称为次镜，物镜称为主镜。其反射镜面型通常选择主镜为抛物面，次镜也为抛物面。就加工和装调难度看，由于主、次镜均为非球面，所以其加工和装调难度较大。综上所述，针对上述平面波干涉仪存在的缺陷，本申请提出一种折反式干涉仪扩束装置，反射镜取两块平面镜，能够克服上述缺陷并能很好地获得扩束的效果。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种折反式干涉仪扩束装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种折反式干涉仪扩束装置，包括有箱体，在箱体的外侧安装有干涉仪，在箱体的内部可拆卸的安装有干涉仪镜头机构、小折转镜机构、大折转镜机构和透射镜机构，干涉仪发出的光源通过干涉仪镜头机构汇聚在镜头焦点上，再由焦点发出球面波，球面波照射在小折转镜机构上，由小折转镜机构折转反射到大折转镜机构上，再经过大折转镜机构折转反射到透射镜机构上，经过透射镜机构透射出去。所述的干涉仪镜头机构包括有F3#镜头，F3#镜头安装在透镜固定筒中，干涉仪发出的光源通过F3#镜头汇聚在镜头焦点上，在透镜固定筒的外侧安装有透镜旋钮，在旋钮与透镜固定筒之间还设有尼龙垫圈，在透镜旋钮的外侧面开有环形凹槽，在透镜旋钮外侧安装有透镜定位座，透镜定位座内侧的环形凸台位于透镜旋钮的环形凹槽内，透镜定位座外侧的环形凸边通过螺钉与箱体外壁固定连接；F3#镜头，通光有效口径为9mm，焦距为27mm。在环形凸台与环形凹槽之间设有挡圈，在透镜定位座与箱体外壁之间设有透镜压圈，在尼龙垫圈远离F3#镜头的一端长于透镜旋钮，且在尼龙垫圈上设有制动块和止动圈，在透镜旋钮的前端设有盖板，所述的盖板通过螺钉与干涉仪的出光孔固定连接。所述的小折转镜机构包括有小折转镜镜座，在小折转镜镜座上设有小折转镜压圈，将小折转镜安装在小折转镜镜座上，在小折转镜周围放置有小折转镜边缘垫圈，小折转镜镜座的上下端分别设有伸出端，两个伸出端分别通过螺栓与箱体内侧的支柱固定连接。所述的小折转镜与光轴成80°夹角，所述的小折转镜为平面镜，口径为120mm±2.5％。所述的大折转镜机构包括有大折转镜镜座，在大折转镜镜座上设有大折转镜压圈，将大折转镜安装在大折转镜镜座上，在大折转镜周围放置有大折转镜边缘垫圈，大折转镜镜座的上下端分别设有伸出端，两个伸出端分别通过螺栓与箱体内侧的支柱固定连接。大折转镜与光轴成80°夹角，与小折转镜平行，所述的大折转镜为平面镜，口径为220mm±2.5％。所述的透射镜机构包括透射镜镜座，在透射镜镜座上放置有透射镜压圈，将透射镜安装在透射镜镜座上，在透射镜周围放置透射镜边缘垫圈，透射镜镜座的上下端分别设有伸出端，两个伸出端分别通过螺栓与箱体内侧的支柱固定连接。所述的透射镜为非球面透射镜，第一面为平面，第二面为椭圆非球面，偏心率为0.56，顶点曲率半径1051.632±2.5％，口径320mm±2.5％。所述的干涉仪是通过干涉仪支撑机构固定在箱体外侧的，所述的干涉仪支撑机构包括有干涉仪底座和干涉仪支架，干涉仪底座放置在干涉仪支架上，干涉仪底座上开了燕尾槽，干涉仪放置在干涉仪底座的燕尾槽内，干涉仪支架通过螺钉固定在箱体上。本专利技术的优点是：本专利技术可产生300mm口径的平面波，可将干涉仪发出的9mm口径的平面波通过F3#镜头，汇聚到镜头焦点，再通过焦点发出球面波，经过两块平面反射镜反射，经透射镜扩束到300mm口径，产生的大口径平面波无像差、无遮拦。附图说明图1为本专利技术的外部整体结构示意图。图2为本专利技术的内部整体结构示意图。图3为本专利技术的光学系统示意图。图4为本专利技术的干涉仪镜头机构示意图。图5为本专利技术的小折转镜机构示意图。图6为本专利技术的大折转镜机构示意图。图7为本专利技术的透镜机构示意图。图8为本专利技术的干涉仪支撑机构示意图。图9为本专利技术的光学点列图。图10为本专利技术的光学波像差图。图11为本专利技术的光学传递函数MTF图。符号说明100干涉仪101干涉仪镜头机构102小折转镜机构103大折转镜机构104透射镜机构105干涉仪支撑机构106盖板107透镜旋钮108透镜定位座109透镜压圈110透镜固定筒111尼龙垫圈112挡圈113止动圈114止动块115F3#透镜116小平面镜垫圈117小平面镜118小平面镜压圈119镜子边缘垫圈120小平面镜镜座121大平面镜压圈122大平面镜镜座123大平面镜垫圈124大平面镜125出光孔圆筒126透镜座127透镜压圈128椭圆平凸透镜129干涉仪底座130干涉仪支架131箱体具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种折反式干涉仪扩束装置，其特征在于：包括有箱体，在箱体的外侧安装有干涉仪，在箱体的内部可拆卸的安装有干涉仪镜头机构、小折转镜机构、大折转镜机构和透射镜机构，干涉仪发出的光源通过干涉仪镜头机构汇聚在镜头焦点上，再由焦点发出球面波，球面波照射在小折转镜机构上，由小折转镜机构折转反射到大折转镜机构上，再经过大折转镜机构折转反射到透射镜机构上，经过透射镜机构透射出去。/n

【技术特征摘要】
1.一种折反式干涉仪扩束装置，其特征在于：包括有箱体，在箱体的外侧安装有干涉仪，在箱体的内部可拆卸的安装有干涉仪镜头机构、小折转镜机构、大折转镜机构和透射镜机构，干涉仪发出的光源通过干涉仪镜头机构汇聚在镜头焦点上，再由焦点发出球面波，球面波照射在小折转镜机构上，由小折转镜机构折转反射到大折转镜机构上，再经过大折转镜机构折转反射到透射镜机构上，经过透射镜机构透射出去。


2.根据权利要求1所述的一种折反式干涉仪扩束装置，其特征在于：所述的干涉仪镜头机构采用F3#镜头，F3#镜头通光有效口径为9mm，焦距为27mm，F3#镜头通过透镜固定筒固定在箱体的侧面，干涉仪发出的光源通过F3#镜头汇聚在镜头焦点上。


3.根据权利要求1所述的一种折反式干涉仪扩束装置，其特征在于：所述的小折转镜机构采用口径为120mm±2.5％的平面镜一，平面镜一安...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明勇，李昭阳，赵础矗，吕敏，封志伟，刘晨凯，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34