CN218585105U - 一种双反射镜无焦系统中主次镜装调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，所述主次镜装调系统以干涉仪光轴为测试基准，包括主镜装调系统和次镜装调系统；装调主镜时，所述主镜装调系统由zygo干涉仪、平面标准镜、主镜以及球面参考镜组成；所述平面标准镜装在zygo干涉仪上，所述球面参考镜位于平面标准镜与主镜之间；主镜与zygo干涉仪的光轴垂直；球面参考镜的球心位置与主镜的焦点位置重合；装调次镜时，所述次镜装调系统由zygo干涉仪、平面标准镜、次镜、主镜以及平面参考镜组成；所述平面标准镜装在zygo干涉仪上，所述次镜位于平面标准镜与主镜之间；所述平面参考镜位于主镜远离平面标准镜一侧，所述平面参考镜与zygo干涉仪的光轴垂直。本实用新型系统基于zygo干涉仪对双反射镜无焦系统主次镜进行装调，以干涉仪光轴为测试基准，干涉仪位置无需频繁更换，因此测试基准固定，可同时实现对双反射镜无焦系统中主镜和次镜相对位置的装调及后续主次镜系统综合波前测试。

Description

一种双反射镜无焦系统中主次镜装调系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于zygo干涉仪的双反射镜无焦系统主次镜装调系统。

背景技术

激光通讯技术是一种无线通讯技术，以激光为载波，用发射机将其传输到接收机进行通信。具有抗干扰能力强、安全性高、通信速率高、传输速度快及信息容量大的优势，在军事和民用领域均有重大的战略需求与应用价值。其中光学系统中主次镜的离轴、倾斜及两者之间的空气间隔对成像质量影响很大，因此主次镜的装调过程显得尤为重要。

现有双反射镜无焦系统装调过程复杂，需频繁转换装调测试基准，导致系统装调和测试精度下降，进而影响整个光学系统的成像质量。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种无需频繁转换装调测试基准的双反射镜无焦系统主次镜装调系统。

技术方案：本实用新型所述的双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，所述主次镜装调系统以干涉仪光轴为测试基准，包括主镜装调系统和次镜装调系统；装调主镜时，所述主镜装调系统由zygo干涉仪、平面标准镜、主镜以及球面参考镜组成；所述平面标准镜装在zygo干涉仪上，所述球面参考镜位于平面标准镜与主镜之间；主镜与zygo干涉仪的光轴垂直；球面参考镜的球心位置与主镜的焦点位置重合；装调次镜时，所述次镜装调系统由zygo干涉仪、平面标准镜、次镜、主镜以及平面参考镜组成；所述平面标准镜装在zygo干涉仪上，所述次镜位于平面标准镜与主镜之间；所述平面参考镜位于主镜远离平面标准镜一侧，所述平面参考镜与zygo干涉仪的光轴垂直。

其中，所述主镜为凹面镜，所述次镜为凸面镜，光线平行入射经主次镜反射后平行出射至平面参考镜，平面参考镜将主次镜出射的平行光线反射回至zygo干涉仪。

其中，所述zygo干涉仪为斐索型干涉仪。

其中，所述平面标准镜为zygo干涉仪配套的标准镜头，用于产生平面波。

其中，所述球面参考镜和平面参考镜的面形要求RMS＜0.01λ。

有益效果：本实用新型系统基于zygo干涉仪对双反射镜无焦系统主次镜进行装调，以干涉仪光轴为测试基准，干涉仪位置无需频繁更换，测试基准固定，可同时实现对双反射镜无焦系统中主镜和次镜相对位置的装调及后续主次镜系统综合波前测试。

附图说明

图1为主镜装调系统的光路原理图。

图2为次镜装调系统的光路原理图。

图3为本实用新型主次镜装调系统的装调结果图。

具体实施方式

如图1～2所示，本实用新型双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，主次镜装调系统以zygo干涉仪1光轴为测试基准，包括主镜装调系统和次镜装调系统；装调主镜3时，主镜装调系统由zygo干涉仪1、平面标准镜2、主镜3以及球面参考镜4组成；平面标准镜2装在zygo干涉仪1上，平面标准镜2为zygo干涉仪1配套的标准镜头，用于产生平面波，球面参考镜4位于平面标准镜2与主镜3之间；主镜3与zygo干涉仪1的光轴垂直；球面参考镜4的球心位置与主镜3的焦点位置重合；装调次镜6时，将主镜装调系统中的球面参考镜4移除，将次镜6和平面参考镜5装入装调系统，因此次镜装调系统由zygo干涉仪1、平面标准镜2、次镜6、主镜3以及平面参考镜5组成；次镜6位于平面标准镜2与主镜3之间；平面参考镜5位于主镜3远离平面标准镜2一侧，平面参考镜5与zygo干涉仪1的光轴垂直。

球面参考镜4球心位置与主镜3的焦点位置重合，即满足R+d＝f；R为球面参考镜4的曲率半径，d为球面参考镜4与主镜3之间的空气间隔，f为主镜3的焦距，用于将主镜3反射的光线再反射回去以产生干涉条纹，依此确定主镜3的离轴与倾斜。

主镜3为凹面镜，次镜6为凸面镜，光线平行入射经主次镜反射后平行出射至平面参考镜5，平面参考镜5将主次镜出射的平行光线反射回至zygo干涉仪1；zygo干涉仪1为斐索型干涉仪。本实用新型系统可实现在斐索型干涉仪1上装调和测试主次镜的综合波前，解决装调测试基准频繁转换所导致的装调精度受限的问题。

其中，球面参考镜4和平面参考镜5的面形要求RMS＜0.01λ，高于主次镜的面形要求以作为辅助参考镜。

本实用新型双反射镜无焦系统中主次镜装调系统先利用球面参考镜4确定主镜3的离轴和倾斜，然后引入平面参考镜5并保证其与干涉仪1的光轴垂直，再放入次镜6依据干涉条纹调节次镜6的具体位置和姿态，最后记录综合波前数据完成主次镜装调和测试，基于测试结果，判断主次镜装调是否满足要求。

利用本实验新型系统装调主次镜的具体步骤为：

步骤1，主镜3的装调，先在zygo干涉仪1上装入平面标准镜2，再放置主镜3并调节使其与zygo干涉仪1的光轴垂直，最后，放置球面参考镜4并调节使其球心位置与主镜3的焦点位置重合。此装调系统中光线路径为：由zygo干涉仪1的光源发出参考光束和检测光束，检测光束经过平面标准镜2到达主镜3，经主镜3表面反射后到达球面参考镜4的球心，球面参考镜4反射后到达主镜3表面，再经主镜3表面反射原路返回至平面标准镜2，返回至平面标准镜2的检验光束与参考光束产生干涉条纹，通过调节主镜3及球面参考镜4的位置，使得当前系统的彗差最小，由此确定主镜3的位置与倾斜。

步骤2，次镜装调系统中参考平面镜5的装调，移除步骤1主镜装调系统中的球面参考镜4，在主镜3后方放置参考平面镜5，根据干涉条纹调节参考平面镜5的倾斜，使其与zygo干涉仪1光轴垂直。

步骤3，次镜的装调，将次镜6装入步骤2的系统中，依据干涉仪所产生的干涉条纹，调节次镜6的倾斜和平移，使得当前系统的综合波前满足实际要求，由此确定次镜6的位置与倾斜。最后记录当前状态下系统的综合波前测试数据，完成主次镜系统的装调。此装调系统中光线路径：由zygo干涉仪1的光源发出参考光束和检测光束，检测光束经过平面标准镜2到达主镜3，经主镜3表面反射后到达次镜6，再经次镜6反射后光线平行出射至平面参考镜5，参考平面镜5反射的光线到达次镜6，在次镜6表面发生发射后再经主镜3反射后原路返回至平面标准镜2，返回至平面标准镜2的检验光束与参考光束产生干涉条纹，干涉条纹作为装调次镜6的参照依据。

图3为基于上述步骤所得的主次镜相对位置装调后得到的主次镜系统的测试结果图。因为光线在主次镜表面分别反射两次，所以反射回干涉仪的光线携带有2倍的主次镜面形信息。因此，实际主次镜系统的综合波前数据为zygo干涉仪上所示数值的一半。结果显示主次镜系统的综合波前RMS＝0.029λ，PV＝0.195λ，满足装配要求(主次镜系统要求RMS＜0.05λ，PV＜0.25λ)。

Claims (5)

1.一种双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，其特征在于：所述主次镜装调系统以zygo干涉仪(1)光轴为测试基准，包括主镜装调系统和次镜装调系统；装调主镜(3)时，所述主镜装调系统由zygo干涉仪(1)、平面标准镜(2)、主镜(3)以及球面参考镜(4)组成；所述平面标准镜(2)装在zygo干涉仪(1)上，所述球面参考镜(4)位于平面标准镜(2)与主镜(3)之间；主镜(3)与zygo干涉仪(1)的光轴垂直；球面参考镜(4)的球心位置与主镜(3)的焦点位置重合；装调次镜(6)时，所述次镜装调系统由zygo干涉仪(1)、平面标准镜(2)、次镜(6)、主镜(3)以及平面参考镜(5)组成；所述平面标准镜(2)装在zygo干涉仪(1)上，所述次镜(6)位于平面标准镜(2)与主镜(3)之间；所述平面参考镜(5)位于主镜(3)远离平面标准镜(2)一侧，所述平面参考镜(5)与zygo干涉仪(1)的光轴垂直。

2.根据权利要求1所述的双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，其特征在于：所述主镜(3)为凹面镜，所述次镜(6)为凸面镜，光线平行入射经主次镜反射后平行出射至平面参考镜(5)，平面参考镜(5)将主次镜出射的平行光线反射回至zygo干涉仪(1)。

3.根据权利要求1所述的双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，其特征在于：所述zygo干涉仪(1)为斐索型干涉仪。

4.根据权利要求1所述的双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，其特征在于：所述平面标准镜(2)为zygo干涉仪(1)配套的标准镜头。

5.根据权利要求1所述的双反射镜无焦系统中主次镜装调系统，其特征在于：所述球面参考镜(4)和平面参考镜(5)的面形要求RMS＜0.01λ。

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