【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学装调相关，更具体地，涉及一种长筒式折反变焦系统装调方法与系统。
技术介绍
1、双反射镜(主镜、次镜)组成的光学系统有两种基本类型：gregorian光学系统和cassegrain光学系统，cassegrain光学系统的焦距通常更大。双反射镜光学系统中，主镜用于增大光学系统口径，增加光学系统收集光能量的能力。次镜用于汇聚压缩光束，并校正主镜的像差。设计cassegrain光学系统时，通常在近焦平面位置采用折射元件来增加视场角，校正离轴像差和场曲。如何高效高精度控制双反射镜与折射元件的偏心误差、倾斜误差、光学间隔误差是该系统装调的难点，且采用标准的球面干涉仪不能对长筒式折反变焦系统的波前像差进行全口径测试为另外一个难点。
2、cn201910881551.6公开了一种含有中继镜组的折反式共孔径系统定心装调方法，该专利技术利用中心偏差测量仪，先将主镜与中继镜组光轴装调一致，然后利用球面干涉仪及标准平面镜对光学系统中的次镜进行调整。该专利技术具有精度高的优点，但其采用的是标准球面干涉仪进行全口径波前像差测试；cn201910881002.9公开了一种含有次镜调焦机构的共孔径光学系统装调方法，该专利技术针对的光学系统为次镜调焦；cn202211363678.7公开了一种离轴两反与透镜组合式光学系统的精密装配方法，该专利技术针对的光学系统为离轴反射系统；因此，亟需一种适用于长筒式折反变焦系统的装调方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种长筒式折反变焦系统装调方法，该方法包括下列步骤：
3、在调整台的两侧分别设置平面干涉仪和自准直仪，并使得所述自准直仪的光轴与平面干涉仪的光轴平行；
4、将平凹透镜组件安装在所述主镜组件上，然后将安装有平凹透镜组件的主镜组件安装在调整台上，使得所述平凹透镜组件的光轴与主镜组件的光轴同轴同时与所述自准直仪的光轴平行；
5、将所述次镜组件与主镜组件连接，所述平面干涉仪发出的光依次经过所述主镜组件、次镜组件和平凹透镜组件后原路返回，以此在所述平面干涉仪中形成干涉条纹，利用干涉条纹计算所述次镜组件和平凹透镜组件在各个方向的总失调量，根据计算获得的总失调量分别调整所述平凹透镜组件和次镜组件，使得所述次镜组件与主镜组件的光轴同轴，且所述主镜组件与次镜组件之间，次镜组件与平凹透镜组件之间的间隔满足预设要求，由此使得所述主镜组件、次镜组件和平凹透镜组件组成的光学系统波前像差满足预设阈值要求；
6、将所述平凹透镜组件拆卸并替换为校正镜组件，以此完成所述长筒式折反变焦系统的装调。
7、进一步优选地，所述总失调量包括次镜组件失调量和平凹透镜组件失调量，所述次镜组件的失调量包括次镜组件分别沿x、y和z方向的平移，次镜组件绕x和y方向的转动，所述平凹透镜组件的失调量为平凹透镜组件沿z方向的平移。
8、进一步优选地，所述失调量的计算按照下列步骤进行：
9、根据主镜组件、次镜组件和平凹透镜组件的光学参数构建光学干涉仿真模型；
10、对平凹透镜组件的失调量dh进行赋值并输入所述光学干涉仿真模型中，以此获得不同的dh对应的主镜组件、次镜组件和平凹透镜组件组成的光学系统的离焦z4，由此拟合z4与dh二者之间的曲线关系；
11、构建干涉条纹的波前像差zernike展开系数z与总失调量x之间的关系式，对所述总失调量x进行赋值并输入所述光学干涉仿真模型中获得相应的zernike展开系数，以此确定总失调量x与zernike展开系数z的关系式；
12、获取实测的离焦z4和zernike展开系数z，利用所述z4与dh二者之间的曲线关系以及总失调量x与zernike展开系数z的关系式，计算获得实际的失调量dh和总失调量x。
13、进一步优选地，所述总失调量x按照下列公式计算：
14、z＝ax
15、z＝[z5 z6 z7 z8 z9]t
16、
17、x＝[tx ty tz rx ry dh]t
18、其中，z5、z6、z7、z8和z9依次是主镜组件、次镜组件和平凹透镜组件组成的光学系统的x轴一阶像散、y轴一阶像散、x轴一阶慧差、y轴一阶慧差和一阶球差，tx、ty、tz、rx和ry依次是次镜分别沿x、y、z方向的平移以及绕x和y方向的转动，dh是平凹透镜组件的失调量。
19、进一步优选地，所述平凹透镜组件的失调量dh按照下列公式计算：
20、dh＝-1.438·z42+27.56·z4
21、其中，z4是主镜组件、次镜组件和平凹透镜组件组成的光学系统的离焦。
22、进一步优选地，在将所述平凹透镜组件拆卸并替换为校正镜组件之前，先计算校正镜组件的修切垫实际需要的厚度，该厚度的计算公式如下：
23、jzjzxqd_l＝jzjzxqd_l(理论)-△jzjz_h+△r-△h_patjz-△patjxqd_l
24、其中，jzjzxqd_l是校正镜组件中的修切垫实际需要的厚度，jzjzxqd_l(理论)是校正镜组件中的修切垫理论厚度，△jzjz_h是校正镜组件中的透镜一凹面顶点到校正镜组的安装端面的距离误差，△r是平凹透镜的曲率半径误差，△h_patjz是平凹透镜凹面顶点到平凹透镜镜筒端面的距离误差，△patjxqd_l是平凹透镜组件中的修切垫的厚度误差。
25、进一步优选地，在将所述平凹透镜组件安装在所述主镜组件之前，执行下列步骤：
26、调整所述主镜组件中主镜的光轴与主镜筒的中心轴同轴且与主镜筒的端面垂直；
27、调整所述平凹透镜组件中平凹透镜的光轴与平凹透镜镜筒的中心轴同轴且与平凹透镜镜筒的端面垂直。
28、进一步优选地，所述调整所述主镜组件中主镜的光轴与主镜筒的中心轴同轴且与主镜筒的端面垂直的方法是：将主镜的中心孔和背面与所述主镜筒对齐并连接。
29、进一步优选地，所述调整所述平凹透镜组件中平凹透镜的光轴与平凹透镜镜筒的中心轴同轴且与平凹透镜镜筒的端面垂直采用的方法是：以平凹透镜的光轴为基准，对平凹透镜镜筒的外圆柱面和端面进行定心车边，使得外圆柱面的中心轴与平凹透镜的光轴同轴，平凹透镜镜筒的端面与平凹透镜的光轴垂直。
30、按照本专利技术的另一个方面，提供了一种利用上述所述的长筒式折反变焦装调方法进行装调的系统，该系统包括：平面干涉仪、自准直仪、调整台、主镜组件、次镜组件、平凹透镜组件和校正镜组件，其中：
31、所述平面干涉仪和自准直仪设置在调整台的两侧，所述主镜组件、次镜组件、平凹透镜组件和校正镜组件均设置在所述调整台上；
32、所述平凹透镜组件设置在所述主镜组件上，用于调整所述主镜组件、次镜组件和校正镜组件的光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
2.如权利要求1所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述总失调量包括次镜组件失调量和平凹透镜组件失调量，所述次镜组件的失调量包括次镜组件分别沿X、Y和Z方向的平移，次镜组件绕X和Y方向的转动，所述平凹透镜组件的失调量为平凹透镜组件沿Z方向的平移。
3.如权利要求2所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述失调量的计算按照下列步骤进行：
4.如权利要求3所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述总失调量X按照下列公式计算：
5.如权利要求3或4所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述平凹透镜组件的失调量DH按照下列公式计算：
6.如权利要求1或2所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，在将所述平凹透镜组件拆卸并替换为校正镜组件之前，先计算校正镜组件的修切垫实际需要的厚度，该厚度的计算公式如下：
7.如权利要求1所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，在将所述平凹透镜组件安
8.如权利要求7所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述调整所述主镜组件中主镜的光轴与主镜筒的中心轴同轴且与主镜筒的端面垂直的方法是：将主镜的中心孔和背面与所述主镜筒对齐并连接。
9.如权利要求7或8所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述调整所述平凹透镜组件中平凹透镜的光轴与平凹透镜镜筒的中心轴同轴且与平凹透镜镜筒的端面垂直采用的方法是：以平凹透镜的光轴为基准，对平凹透镜镜筒的外圆柱面和端面进行定心车边，使得外圆柱面的中心轴与平凹透镜的光轴同轴，平凹透镜镜筒的端面与平凹透镜的光轴垂直。
10.一种利用权利要求1-9任一项所述的长筒式折反变焦装调方法进行装调的系统，其特征在于，该系统包括：平面干涉仪、自准直仪、调整台、主镜组件、次镜组件、平凹透镜组件和校正镜组件，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
2.如权利要求1所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述总失调量包括次镜组件失调量和平凹透镜组件失调量，所述次镜组件的失调量包括次镜组件分别沿x、y和z方向的平移，次镜组件绕x和y方向的转动，所述平凹透镜组件的失调量为平凹透镜组件沿z方向的平移。
3.如权利要求2所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述失调量的计算按照下列步骤进行：
4.如权利要求3所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述总失调量x按照下列公式计算：
5.如权利要求3或4所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，所述平凹透镜组件的失调量dh按照下列公式计算：
6.如权利要求1或2所述的一种长筒式折反变焦系统装调方法，其特征在于，在将所述平凹透镜组件拆卸并替换为校正镜组件之前，先计算校正镜组件的修切垫实际需要的厚度，该厚度的计算公式如...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭尧，丁汉，张东，缪麟，罗淼，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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