离轴非球面反射镜的装调方法-论文

1、第3卷第4期，2014年9月，光学杂志ACTA OPTI中国科学院南京中国科学院，光学信息光学专刊，离轴非球面镜装配与调整方法韩娟段陈加友建军。中国科学院xi光学与精细力学研究所，陕西Xi，陕西西安电子科技大学物理与光电子工程研究所，陕西Xi，710071；为了保证单个离轴非球面在光学装配和调整中的精确定位，必须严格控制其六个自由度，尤其是影响离轴非球面装配和调整的两个自由度，这两个自由度是离轴量和离轴角中最重要的。在现有的离轴非球面加工和检测中，很难给出这两个特殊参数的精确值，因此很难实现离轴非球面的精密光学调整。利用离轴镜曲率半径中心像与工装基准光轴之间的变化规律，通过精密密集的测量方法，

2、可以精确测量离轴量和离轴角。拟合和调整实验表明，用这种测量方法光学组装和调整的离轴非球面可以达到0.05 mm离轴和1 O离轴角的精度，镜面波像差均方根为0.022(1.6328Nm)，使离轴非球面获得理想的像质，实现了精确拟合和调整。关键词测量；离轴非球面镜：光学对准：曲率半径的中心图像；离轴量；倾角中间图片中的分类编号TH703:a d o I:103788 AOS 2 o 1434s 122002 a所有的方法都是0 if-axi为phe r I m I r或ha n J u n阿杜n J a y o u Ch n J I n J u n .世界卫生组织的世界卫生组织的世界卫生组织。中国

3、国际交流与合作组织，Xi，中国，中国，中国，71019， 包括Xi、阿迪、Xi、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚、肯尼亚美国证券交易委员会，英国证券交易委员会，1 0 0 0 4 9，

4、xi航空公司的一架波音737飞机在中国的一架波音737飞机上进行了测试这是一个很好的例子， 在阿尔的世界贸易组织和世界贸易组织中，有两个国家的代表阿尔航空公司的一架波音737飞机在欧洲航空公司的一架飞机上。S . O . S . a . d . f . l . f . l . e . S . r . e . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S

5、 . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S . S 在阿迪，我们不知道xi是否在美国通过美国邮政总局， 我在阿尔大学的成绩是第一名，也是第一名在0 . 05毫米的范围内，在0 . 05毫米的范围内， a n d t h e w e b e r a t I o r o m a n s q u e s q u a l o t 002 a(a-6 3 2 8 ri m) xi联邦政府的一名高级官员说： f . a . Xi s . a . phe r . I . mi r . r . o . r .op t i c

6、 al a l i g nme在我们的总部，我们有一个很好的团队。阿尔物流有限公司；t I l t S a n GL e OCI S c o d e S 2 2 0 1 4 0；2 2 0 1 2 5 0；1 2 0 4 6 3 0；1 0 2 9 6 0 1引言随着加工和测试技术以及装配和调整技术的不断进步，离轴非球面元件在光学系统中得到了广泛的应用。它不仅简化了光学系统，提高了系统的成像质量，而且减小了光学设备和仪器的整体尺寸和重量，扩大了视场的覆盖范围，避免了光学系统的遮挡问题。因此，离轴非球面在天文仪器和空间探测光学系统中得到了广泛的应用。提交日期：基础项目：作者简介：讲师简介：设计出

7、高性能的离轴逆反射光学系统后，光学系统的安装和调整是真实系统达到高图像质量的重要环节。由于离轴非球面是非球面和非旋转对称的，光学对准的难度比同轴系统大9-10倍。为了提高装配和调整的精度，需要严格控制其定位，特别是对于大型离轴非球面和拼接反射镜，在装配和调整高精度离轴非球面反射镜时，需要精确测量离轴量和离轴角。为解决这一问题，本文通过了建设20130901:20131001国家9 7 3计划修订稿(2009 C 72406)韩娟(1 9 7 7)，女，硕士研究生，工程师，主要从事光学仪器装配与调试研究。E-ma I l: h a u a n 7 9 27 s o h u c o rn段家友(1

8、 9 4 1 1)，男，研究员，主要从事光学仪器组装与调试研究。e . m . I . l:d . u . a . n . j . l . 224s . o . h . c . o . m . S1 220021光学精密装配调整平台，总结了离轴非球面镜曲率半径中心像与工装基准光轴的变化规律，采用精密密集的测量方法，实现了其高轴角的真实I壳0。2.一种装配和调整离轴非球面反射镜的新方法1.离轴非球面反射镜的现有加工数据光学组装局部离轴非球面加工和检测的关键是在保持良好表面形状的同时，很难控制离轴量和离轴角。然而，制造商提供的离轴量和离轴角分别以毫米级和角度级分类，只能作为装配和调整的参考。如果数

9、据的准确性不够，会给实际安装和调整带来很大的位置不确定性。利用计算机辅助装配和调整技术精确定位光学零件，用干法检测离轴非球面反射镜的镜面形状也是有限的。1)当每个光学元件的位置接近理论值时，它是一个同轴系统。调整后，异常的初级像差将不会由光学元件的大的未对准引起。然而，在装配和调整的初始阶段，通常很难接近理论值，这将导致非常大的初始像差，使得难以测量表面形状。AX-f是根据计算机辅助装配和调整数学模型的矩阵形式得到的。在公式(1)中，A是灵敏度矩矩阵，A X是未对准量，f是通过对准测量的实际值和设计值之间的差值。为了解决高成像质量离轴光学系统的计算机辅助装配和调整问题，许多学者提出用zerni

10、ke数建立智能矩矩阵来求解失准，但这种方法只有在Zernike系数与失准之间存在线性关系时才能精确求解。在近似线性区域之外，当用于指导调整时，F不能减少，条件A直接影响调整变量的收敛性。如果收敛缓慢或不收敛，就不可能通过计算机辅助调整给出指导值，也就不可能进行调整。2)系统的每个光学元件安装和定位接近理论值，并且其在每个视场中的对称点的图像质量与在相对视场中心的图像质量相同。即使借助计算机对单个光学元件进行补偿和调整，对称视场的对称图像质量特性也不会丧失。然而，如果每个光学元件的未对准较大，将使用计算机辅助装配和像差补偿方法进行直接连接，这将导致装配和调整的较大工作量，并且中心视场或某个视场的

11、图像质量将被补偿，而另一个视场及其对称位置的图像质量将不相等。这个系统不成功。2 2采用曲率半径中心像调整离轴量和离轴角的新方法，需要确定其六个自由度，即沿XY Z轴移动和绕XY Z轴旋转。如图1所示，沿z轴移动影响光学组件的分离，并且不考虑单个光学组件；沿z轴旋转是镜面旋转，外观是其边缘高低点的变化；沿y轴移动是镜面相对于母镜在高低方向上的变化；沿着x轴的旋转是副镜的镜面相对于母镜的镜面的前后倾斜，并且这四个自由度可以通过精密设备和工具容易地调节。其余两个自由度，即沿Y轴旋转和沿X轴移动，分别影响镜子的离轴角度和离轴量。针对离轴反射镜加工数据对光学对准的局部限制，通过改变离轴非球面反射镜曲率半直径的中心像和工装底座的准光轴，可以确定离轴二次曲面的两个特殊参数，即离轴量和离轴角。图1加工离轴非球面镜时母镜和离轴非球面镜的坐标图I G 100000000000000000000000000000000000000000000000