CN106338261A - 一种两束干涉仪出射平面波光束间角度偏差标定方法 - Google Patents

一种两束干涉仪出射平面波光束间角度偏差标定方法 Download PDF

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    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Abstract

本发明公开了一种两束干涉仪出射平面波光束间角度偏差标定方法，包括以下步骤：(1)利用第一干涉仪对平面反射镜进行干涉测量，测量过程中通过调整平面反射镜的角度将干涉条纹调至零条纹；通过激光跟踪仪对平面反射镜面形进行测量，利用测量点拟合第一平面；(2)调整平面反射镜位置，利用第二干涉仪对平面反射镜进行干涉测量，测量过程中通过调整平面反射镜的角度将干涉条纹调至零条纹；通过激光跟踪仪对平面反射镜面形进行测量，利用测量点拟合第二平面；(3)计算第一平面与第二平面出射平面波间的角度偏差。本发明实现对光学系统装调中涉及到的平面波角度标定，具有标定精度高、标定步骤简单的优点。

Description

一种两束干涉仪出射平面波光束间角度偏差标定方法
技术领域
本发明属于光学检测装调技术领域，具体涉及一种两束干涉仪出射平面波光束间角度偏差标定方法，适用于光学系统装调。
背景技术
光学系统作为天文望远镜、卫星等系统核心部件，其装调精度直接影响了光学系统性能。在系统装调中，涉及到标定两束干涉仪出射平面波角度偏差，标定精度直接影响系统装调精度。目前两束干涉仪出射角度的标定可以通过经纬仪完成，然而该方式测量精度不高，在高精度装调中无法满足实际需求。
发明内容
针对现有技术存在的问题和迫切技术需求，本发明提出一种两束干涉仪出射平面波角度偏差标定方法，提高在光学系统装调中的角度偏差测量精度。
为了实现上述目的，本发明的标定方法包括如下步骤：
(1)利用第一干涉仪对平面反射镜进行干涉测量，测量过程中通过调整平面反射镜的角度将干涉条纹调至零条纹；通过激光跟踪仪对平面反射镜面形进行测量，利用测量点拟合平面，所得第一平面的方程为a1x+b1y+c1z+d1＝0，(x,y,z)为平面坐标变量，a1、b1、c1、d1为拟合系数；
(2)调整平面反射镜位置，利用第二干涉仪对平面反射镜进行干涉测量，测量过程中通过调整平面反射镜的角度将干涉条纹调至零条纹；通过激光跟踪仪对平面反射镜面形进行测量，利用测量点拟合平面，所得第二平面的方程为a2x+b2y+c2z+d2＝0，(x,y,z)为平面坐标变量，a2、b2、c2、d2为拟合系数；；
(3)计算第一平面与第二平面出射平面波间的角度偏差
本发明通过精确标定平面反射镜的反射平面方程，确定其法线方向，进而标定处两束平面波前的角度偏差，为后续装调精度提供保障，方法简单，容易实现，标定精度高。
附图说明
图1为待标定干涉仪位置示意图；
图2为平面反射镜标定第一干涉仪1示意图；
图3为激光跟踪仪标定平面镜(标定第一干涉仪1)示意图；
图4为平面反射镜标定第二干涉仪2示意图；
图5为激光跟踪仪标定平面镜(标定第二干涉仪2)示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为待标定干涉仪位置示意图，图2为平面反射镜标定第一干涉仪1示意图。首先利用平面反射镜对第一干涉仪1进行标定，在标定时，通过调节平面反射镜的角度应保证第一干涉仪1测量干涉条纹已调至零条纹，此时干涉仪1出射平面波与平面反射镜的位置关系是垂直的。利用激光跟踪仪标定此时平面反射镜的位置关系，如图3所示，通过激光跟踪仪在平面反射镜的表面选取一系列测量点，经由跟踪仪自带拟合算法，可以拟合出平面反射镜表面方程为a1x+b1y+c1z+d1＝0，其法线向量为(a1,b1,c1)。
图4为平面反射镜标定第二干涉仪2示意图。调节平面反射镜位置，利用该平面反射镜对第二干涉仪2进行标定，在标定时，通过调节平面反射镜的角度应保证第二干涉仪2测量干涉条纹已调至零条纹，此时第二干涉仪2出射平面波与平面反射镜的位置关系是垂直的。利用激光跟踪仪标定此时平面反射镜的位置关系，如图5所示，通过激光跟踪仪在平面反射镜的表面选取一系列测量点，经由跟踪仪自带拟合算法，可以拟合出平面反射镜表面方程为a2x+b2y+c2z+d2＝0，其法线向量为(a2,b2,c2)。
通过计算法线向量(a1,b1,c1)与法线向量(a2,b2,c2)的夹角，即可求得干涉仪出射两平面波的角度偏差为
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种两束干涉仪出射平面波光束间角度偏差标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用第一干涉仪对平面反射镜进行干涉测量，测量过程中通过调整平面反射镜的角度将干涉条纹调至零条纹；通过激光跟踪仪对平面反射镜面形进行测量，利用测量点拟合平面，所得第一平面的方程为a1x+b1y+c1z+d1＝0，(x,y,z)为平面坐标变量，a1、b1、c1、d1为拟合系数；
(2)调整平面反射镜位置，利用第二干涉仪对平面反射镜进行干涉测量，测量过程中通过调整平面反射镜的角度将干涉条纹调至零条纹；通过激光跟踪仪对平面反射镜面形进行测量，利用测量点拟合平面，所得第二平面的方程为a2x+b2y+c2z+d2＝0，(x,y,z)为平面坐标变量，a2、b2、c2、d2为拟合系数；
(3)计算第一平面与第二平面出射平面波间的角度偏差 θ = a 1 a 2 + b 1 b 2 + c 1 c 2 a 1 2 + b 1 2 + c 1 2 · a 2 2 + b 2 2 + c 2 2 .
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