一种共轴折反式光学系统立式装调装置及装调方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种共轴折反式光学系统立式装调装置及装调方法，该装置包括：立式支撑工装和激光干涉仪，其中，激光干涉仪设置在立式支撑工装的一侧，立式支撑工装包括：支撑底座，支撑底座上设置有二维转台，二维转台的输出端设置有折转反射镜，折转反射镜上方悬空设置有安装法兰，安装法兰上方悬空设置有标准平面镜

【技术实现步骤摘要】
一种共轴折反式光学系统立式装调装置及装调方法


[0001]本专利技术涉及机载光电瞄准系统的精密光机装调
，具体涉及一种共轴折反式光学系统立式装调装置及装调方法
。

技术介绍

[0002]随着航空事业的发展，对机载光电瞄准系统的分辨率要求越来越高，促使机载光电系统朝着大口径
、
长焦距
、
宽波段的方向发展
。
共轴折反式光学系统可实现可见光与红外波段光路的高度集成，具备长焦距
、
多波段
、
高分辨率
、
结构紧凑等诸多优点，正在逐步应用于机载光电瞄准系统中
。
[0003]如图2所示，共轴折反式光学系统主要由主镜部件
1、
次镜部件
2、
目镜组3组成，主镜部件1由主镜与主镜室构成，次镜部件2由次镜与次镜室构成，主镜部件和次镜部件均为曲面反射镜，通过胶粘剂与各自镜室相连接，目镜组3与主镜部件1的主镜室相连接
。
[0004]共轴折反式光学系统为折反式无焦望远系统，可将光束进行压窄平行出射，减小后续光学元件口径尺寸；现阶段通常采用激光干涉仪进行系统波前检测及装调，即将光学系统平放置于调整台上，激光干涉仪平行出射进行波前检测，该方法存在缺点为次镜及目镜组由于自身重力原因，在进行微小位移调整时不易控制调整量，操作人员微调光学件平移时需克服光学件重力影响，从而导致装调效率低
。
[0005]因此，需要提供一种共轴折反式光学系统立式装调装置及装调方法以解决上述问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种共轴折反式光学系统立式装调装置及装调方法，通过立式支撑工装中的折转反射镜将平行检测光路进行立式折转，实现光学件自身重力对平移调整的影响的消除，以解决现有的装调方法中次镜部件及目镜组由于自身重力原因，在进行微小位移调整时不易控制调整量，操作人员微调光学件平移时需克服光学件重力影响，比较费时费力的问题
。
[0007]本专利技术的一种共轴折反式光学系统立式装调装置采用如下技术方案：包括：
[0008]立式支撑工装，其包括：支撑底座，支撑底座上设置有二维转台，二维转台的输出端倾斜设置有折转反射镜，折转反射镜上方悬空设置有安装法兰，安装法兰上方悬空设置有标准平面镜，且标准平面镜的镜面与折转反射镜的镜面对应；
[0009]以及激光干涉仪，设置在立式支撑工装的一侧，且激光干涉仪的输出光束照射在折转反射镜的镜面上；
[0010]其中，安装法兰的下表面用于安装共轴折反式光学系统的主镜组件
。
[0011]优选的，安装法兰顶部设置有第一立柱，标准平面镜放置在第一立柱顶部，且安装法兰通过第二立柱悬空架设在支撑底座上
。
[0012]一种共轴折反式光学系统立式装调方法，包括：
[0013]利用一种共轴折反式光学系统立式装调装置，对共轴折反式光学系统进行立式装调；
[0014]对折转反射镜
、
标准平面镜与安装法兰进行准直性标定，得到标定好的装调装置；
[0015]利用标准球和标定好的装调装置对主镜部件的光轴进行标定；
[0016]安装次镜部件，使次镜部件的反射聚点位于主镜部件和次镜部件之间；将标准球放置在主镜部件和次镜部件之间，且标准球的球心与反射聚点重合；依据波像差泽尼克系数对次镜部件的位置精调，完成次镜部件的装调；
[0017]安装目镜组，使目镜组的会聚焦点与反射聚点重合；对目镜组进行位置粗调；然后依据波像差泽尼克系数对目镜组的位置精调，完成目镜组的装调
。
[0018]优选的，对折转反射镜
、
标准平面镜与安装法兰进行准直性标定的步骤为：
[0019]使激光干涉仪出光包络覆盖折转反射镜的全镜面；
[0020]在安装法兰顶部放置平行平板；
[0021]调整折转反射镜的二维角度，使激光干涉仪的输出光束经折转反射镜反射，再由平行平板反射后原路返回；此时激光干涉仪的像点位于激光干涉仪的中心位置，完成折转反射镜的准直性标定；
[0022]移除平行平板，使激光干涉仪的输出光束经折转反射镜达到标准平面镜，调整标准平面镜的俯仰角度，使得输出光束经标准平面镜反射后原路返回，完成标准平面镜的准直标定
。
[0023]优选的，对主镜部件的光轴进行标定的步骤为：
[0024]将主镜部件安装在标定好的安装法兰上，其中，主镜部件的曲面反射镜面朝下；
[0025]放置标准球，使标准球的球心与曲面反射镜面的焦点重合；
[0026]通过波像差泽尼克系数进行主镜部件的光轴精调，使得主镜部件的光轴与激光干涉仪的入射光轴重合，即完成主镜部件的光轴标定
。
[0027]优选的，对主镜部件的光轴精调的步骤为：
[0028]利用调整垫片调整主镜部件的倾斜角度；
[0029]直至主镜部件的主镜面型精度达到最小值，即完成主镜部件的光轴精调
。
[0030]优选的，依据波像差泽尼克系数对次镜部件的位置精调的步骤为：
[0031]对次镜部件中的次镜周边的四个顶丝微调，以调节次镜的角度和位置；
[0032]同时，联调标准球的位置，使得主镜部件和次镜部件形成的系统的波像差达到最小值，即完成次镜部件的位置精调
。
[0033]优选的，对目镜组进行位置粗调的步骤为：
[0034]调整目镜组的位置和角度；
[0035]直至主镜部件和次镜部件形成的系统的成像点，与目镜组的像点位置重合，同时激光干涉仪的像点位于中心位置且为圆实亮点，完成目镜组的位置粗调
。
[0036]优选的，依据波像差泽尼克系数对目镜组的位置精调的步骤为：
[0037]调整目镜组的角度，以及平移目镜组的位置；
[0038]同时，联调标准平面镜的俯仰角度，直至共轴折反式光学系统的波像差达到最小值，完成目镜组的位置精调
。
[0039]优选的，在次镜部件的装调完成之后，将次镜部件利用胶粘剂灌注固化；在目镜组
的装调完成之后，目镜组和主镜部件的连接螺钉通过螺纹胶紧固
。
[0040]本专利技术的有益效果是：
[0041]通过设置立式支撑工装，通过立式支撑工装中的折转反射镜将平行检测光路进行立式折转，然后，将主镜部件
、
次镜部件以及目镜组依次装调，使得装调过程中消除光学件自身重力对平移调整的影响，操作人员可适应的控制调整量，实现共轴折反式光学系统的快速精准装调，提升装调效率
。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种共轴折反式光学系统立式装调装置，其特征在于，包括：立式支撑工装
(10)
，其包括：支撑底座
(5)
，支撑底座
(5)
上设置有二维转台，所述二维转台的输出端倾斜设置有折转反射镜
(4)
，折转反射镜
(4)
上方悬空设置有安装法兰
(7)
，安装法兰
(7)
上方悬空设置有标准平面镜
(8)
，且标准平面镜
(8)
的镜面与折转反射镜
(4)
的镜面对应；以及激光干涉仪
(9)
，设置在立式支撑工装
(10)
的一侧，且激光干涉仪
(9)
的输出光束照射在折转反射镜
(4)
的镜面上；其中，安装法兰
(7)
的下表面用于安装共轴折反式光学系统的主镜组件
(1)。2.
根据权利要求1所述的一种共轴折反式光学系统立式装调装置，其特征在于，安装法兰
(7)
顶部设置有第一立柱，标准平面镜
(8)
放置在第一立柱顶部，且安装法兰
(7)
通过第二立柱
(6)
悬空架设在支撑底座
(5)
上
。3.
一种共轴折反式光学系统立式装调方法，其特征在于，包括：利用权利要求1‑2任一项所述的一种共轴折反式光学系统立式装调装置，对共轴折反式光学系统进行立式装调；对折转反射镜
(4)、
标准平面镜
(8)
与安装法兰
(7)
进行准直性标定，得到标定好的装调装置；利用标准球
(12)
和标定好的装调装置对主镜部件
(1)
的光轴进行标定；安装次镜部件
(2)
，使次镜部件
(2)
的反射聚点位于主镜部件
(1)
和次镜部件
(2)
之间；将标准球
(12)
放置在主镜部件
(1)
和次镜部件
(2)
之间，且标准球
(12)
的球心与反射聚点重合；依据波像差泽尼克系数对次镜部件
(2)
的位置精调，完成次镜部件
(2)
的装调；安装目镜组
(3)
，使目镜组
(3)
的会聚焦点与反射聚点重合；对目镜组
(3)
进行位置粗调；然后依据波像差泽尼克系数对目镜组
(3)
的位置精调，完成目镜组
(3)
的装调
。4.
根据权利要求3所述的一种共轴折反式光学系统立式装调方法，其特征在于，对折转反射镜
(4)、
标准平面镜
(8)
与安装法兰
(7)
进行准直性标定的步骤为：使激光干涉仪
(9)
出光包络覆盖折转反射镜
(4)
的全镜面；在安装法兰
(7)
顶部放置平行平板
(11)
；调整折转反射镜
(4)
的二维角度，使激光干涉仪
(9)
的输出光束经折转反射镜
(4)
反射，再由平行平板
(11)
反射后原路返回；此时激光干涉仪
(9)
的像点位于激光干涉仪
(9)
的中心位置，完成折转...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑成超，李传凯，田清廉，王川坡，唐牡丹，何兴飞，王超超，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：