專利名稱：用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域。具體涉及一種用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件 的同心裝配方法。
背景技術(shù)：
離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中所有的同心光學(xué)元件均為球面，且所有球面的球心均位于一 點。這種同心特性使光學(xué)系統(tǒng)具有成像質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、小型化等優(yōu)點，已經(jīng) 越來越廣泛的應(yīng)用于光譜儀器尤其是成像光譜儀領(lǐng)域，在軍事偵察、資源勘查、自然災(zāi)害監(jiān) 控、環(huán)境污染評估、醫(yī)學(xué)診斷治療等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。同心系統(tǒng)中離軸同心球 面的高精度裝配和檢測則是實現(xiàn)和衡量儀器性能的關(guān)鍵。目前還沒有系統(tǒng)的同心球面的高 精度裝配和檢測手段的相關(guān)報道，這在一定程度上影響了同心系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有離軸系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的高精度同心裝配難以實現(xiàn)且檢測 精度低的問題，提供一種用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法。用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，該方法由以下步驟實 現(xiàn)步驟一、干涉儀的光源同時發(fā)出參考光束和檢測光束，所述檢測光束經(jīng)過標準鏡 頭組后同時入射至第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件，然后經(jīng)第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件表 面反射后返回至標準鏡頭組，所述返回至標準鏡頭組的檢測光束與參考光束發(fā)生光干涉， 形成干涉條紋；步驟二、根據(jù)步驟一所述的干涉條紋獲得第一光學(xué)元件與第二光學(xué)元件的離焦 量；根據(jù)離焦量的值調(diào)整第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件的位置，實現(xiàn)光學(xué)元件的同心裝配。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所述的同心光學(xué)元件的同心裝配方法，檢測光路可實 施性強、精度高，有效的解決了離軸系統(tǒng)中同心球面的高精度同心裝配。


圖1是本發(fā)明所述用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法的光 路圖。圖中1、干涉儀，2、標準鏡頭組，3、第一光學(xué)元件，4、第二光學(xué)元件。
具體實施例方式具體實施方式
一、結(jié)合圖1說明本實施方式，用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué) 元件的同心裝配方法，該方法由以下步驟實現(xiàn)步驟一、干涉儀1的光源同時發(fā)出參考光束和檢測光束，所述檢測光束經(jīng)過標準 鏡頭組2同時入射至第一光學(xué)元件3和第二光學(xué)元件4，然后經(jīng)第一光學(xué)元件3和第二光學(xué)元件4表面反射后返回至標準鏡頭組2，所述返回至標準鏡頭組2的檢測光束與參考光束發(fā) 生光干涉，形成干涉條紋；步驟二、根據(jù)步驟一所述的干涉條紋獲得第一光學(xué)元件3與第二光學(xué)元件4的離 焦量；根據(jù)離焦量的值調(diào)整第一光學(xué)元件3和第二光學(xué)元件4的位置，實現(xiàn)光學(xué)元件的同心 裝配。本實施方式中步驟一所述的發(fā)生光干涉條紋具體過程為所述檢測光束為平面 波，經(jīng)標準補償鏡變?yōu)榕c第一光學(xué)元件3和第二光學(xué)元件4面形相同的波并同時入射到兩 個光學(xué)元件的表面，調(diào)整第一光學(xué)元件3和第二光學(xué)元件4的位置及角度，使檢測光束沿 各表面的法線方向入射至兩個光學(xué)元件表面，經(jīng)兩個光學(xué)元件表面反射后沿原路返回補償 鏡，經(jīng)補償鏡再變?yōu)槠矫娌ú⑴c參考光發(fā)生干涉。本實施方式中步驟二所述的獲得的干涉條紋還可以檢測到第一光學(xué)元件3和第 二光學(xué)元件4的面形誤差。本實施方式所述的標準鏡頭組2為與第一光學(xué)元件3和第二光學(xué)元件4的面形、 口徑相匹配的標準補償鏡，根據(jù)光學(xué)元件的面形可以選擇不同的標準補償鏡。本實施方式中步驟三所述的根據(jù)光學(xué)元件的離焦量的值調(diào)整所述第一光學(xué)元件3 與第二光學(xué)元件4 ；具體為當所述第一光學(xué)元件3與第二光學(xué)元件4的離焦量之差為零或 者接近于零時，實現(xiàn)兩個光學(xué)元件的同心裝配。本實施方式中步驟一所述的干涉儀1為雙光束單頻率激光干涉儀。本實施方式所述光學(xué)元件為面形相同的球面反射鏡且可以為凹球面或者凸球面。本發(fā)明可以對已裝配完成的同心光學(xué)元件進行同心精度的檢測，通過測量兩上光 學(xué)元件的離焦量，根據(jù)離焦量差值進行光學(xué)元件的離心距檢測從而確定同心精度；所述離 焦量差值與干涉儀1波長乘積即為光學(xué)元件的離心距，在進行光學(xué)元件的同心裝配時，根 據(jù)實際項目要求使離心距為零或接近于零；同心檢測時，計算離心距；實現(xiàn)兩個光學(xué)元件 的同心裝配。
權(quán)利要求
1.用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，其特征是，該方法由以下 步驟實現(xiàn)步驟一、干涉儀(1)的光源同時發(fā)出參考光束和檢測光束，所述檢測光束經(jīng)過標準鏡 頭組( 同時入射至第一光學(xué)元件C3)和第二光學(xué)元件，然后經(jīng)第一光學(xué)元件C3)和第 二光學(xué)元件(4)表面反射后返回至標準鏡頭組O)，所述返回至標準鏡頭組( 的檢測光束 與參考光束發(fā)生光干涉，形成干涉條紋；步驟二、根據(jù)步驟一所述的干涉條紋獲得第一光學(xué)元件(3)與第二光學(xué)元件的離 焦量；根據(jù)離焦量的值調(diào)整第一光學(xué)元件C3)和第二光學(xué)元件(4)的位置，實現(xiàn)光學(xué)元件的 同心裝配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，其 特征在于，所述標準鏡頭組( 為與第一光學(xué)元件C3)和第二光學(xué)元件(4)的面形、口徑相 匹配的標準補償鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，其 特征在于，步驟二所述的根據(jù)離焦量的值調(diào)整第一光學(xué)元件C3)和第二光學(xué)元件的位 置，具體為當所述的第一光學(xué)元件C3)與第二光學(xué)元件(4)的離焦量之差為零或者接近于 零時，實現(xiàn)兩個光學(xué)元件的同心裝配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，其 特征在于，步驟一所述的干涉儀(1)為雙光束單頻率激光干涉儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，其 特征在于，所述第一光學(xué)元件C3)和第二光學(xué)元件(4)為面形相同的球面反射鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，其 特征在于，所述的面形相同的球面反射鏡可為凹球面或者凸球面。
全文摘要
用于離軸同心光學(xué)系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的同心裝配方法，涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域它解決了現(xiàn)有離軸系統(tǒng)中同心光學(xué)元件的高精度同心裝配難以實現(xiàn)且檢測精度低的問題。本發(fā)明具體為步驟一、干涉儀的光源同時發(fā)出參考光束和檢測光束，所述檢測光束經(jīng)過標準鏡頭組同時入射至第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件，然后經(jīng)第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件表面反射后返回至標準鏡頭組，所述返回至標準鏡頭組的檢測光束與參考光束發(fā)生光干涉，形成干涉條紋；步驟二、根據(jù)步驟一所述的干涉條紋獲得第一光學(xué)元件與第二光學(xué)元件的離焦量；根據(jù)離焦量的值調(diào)整第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件的位置，實現(xiàn)光學(xué)元件的同心裝配本發(fā)明的光路可實施性強、精度高。
文檔編號G02B7/182GK102073122SQ201010604118
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者劉玉娟, 唐玉國, 崔繼承, 巴音賀希格 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所