大口径光学系统装调方法及装置与流程

本发明涉及大口径光学系统设计制造，具体涉及一种大口径光学系统装调方法及装置。

背景技术：

1、大口径光学系统相较于普通光学系统，系统本身的通光口径更大，重量也更重，由于光学元件的数量和复杂性增加，装调过程中需要更加精确地控制光学元件的位置和角度，以确保系统的光学性能。在传统的大口径光学系统装调过程中，都是在光学系统的大口径端口的一侧设置大口径干涉仪或大口径平行光管来进行装调。而大口径干涉仪和大口径平行光管的价格较高，生产成本较高，不利于批量化生产。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种大口径光学系统装调方法及装置，能够降低大口径光学系统装调所需的硬件要求、场地空间要求，减小装调误差，简化装调流程。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种大口径光学系统装调方法，所述大口径光学系统包括扩束系统和后光路模块，所述方法包括以下步骤：搭建测试光路，其中，所述测试光路的两端分别为标准镜和干涉仪；将所述扩束系统固定设置于所述测试光路中，使所述扩束系统的大口径端口朝向所述标准镜，所述扩束系统的小口径端口朝向所述干涉仪；安装调整所述后光路模块，以使后光路光轴与固定后的扩束系统的零视场光轴一致。

4、另外，根据本发明上述提出的大口径光学系统装调方法还可以具有如下附加技术特征：

5、根据本发明的一个实施例，搭建测试光路，具体包括：将所述标准镜放置在所述干涉仪前方，使所述干涉仪发出的激光经所述标准镜的反射回到干涉仪完成干涉，形成测试光路；调整所述标准镜的方位俯仰角度，使得所述干涉仪得到的干涉条纹数量小于等于第一预设干涉条纹数；当所述干涉仪得到的干涉条纹数量小于等于第一预设干涉条纹数时，固定所述标准镜的姿态。

6、根据本发明的一个实施例，将所述扩束系统设置于所述测试光路中，使所述扩束系统的大口径端口朝向所述标准镜，所述扩束系统的小口径端口朝向所述干涉仪，具体包括：将扩束系统放置于所述测试光路中，使所述扩束系统的大口径端口朝向所述标准镜，所述扩束系统的小口径端口朝向所述干涉仪；调整所述扩束系统的方位俯仰角度，使得所述干涉仪发出的激光经所述扩束系统、固定后的标准镜反射后，再经由所述扩束系统回到所述干涉仪得到的干涉条纹数量小于等于第二预设干涉条纹数；当所述干涉仪得到的干涉条纹数量小于等于第二预设干涉条纹数时，固定所述扩束系统的姿态。

7、根据本发明的一个实施例，所述后光路模块包括分光组件、跟踪探测器和发射组件，经过所述分光组件的光路可分束成跟踪支路和信号支路，其中，所述跟踪支路为所述分光组件与所述跟踪探测器之间的光路，所述信号支路为所述分光组件与所述发射组件之间的光路。

8、根据本发明的一个实施例，安装调整所述后光路模块，以使后光路光轴与固定后的扩束系统的零视场光轴一致，具体包括：所述发射组件发射信号光经过所述分光组件在所述跟踪探测器上成像，并将成像得到的第一质心点标记为同轴点；安装所述后光路模块，使所述后光路模块的通光端口对应所述扩束系统的小口径端口，所述跟踪支路和所述信号支路经过所述分光组件合束成所述后光路；调整所述后光路模块的方位俯仰角度，以使所述发射组件发射出的信号光经过所述分光组件在所述跟踪探测器上成像得到的第二质心点与所述同轴点重合，此时，后光路光轴与固定后的扩束系统的零视场光轴一致。

9、根据本发明的一个实施例，所述发射组件发射信号光经过所述分光组件在所述跟踪探测器上成像，并将成像得到的第一质心点标记为同轴点，具体包括：在所述跟踪支路和所述信号支路经过所述分光组件合束而成的光路上放置回射器；所述发射组件发射信号光，从所述信号支路经过所述分光组件，经所述回射器返回所述分光组件，然后进入所述跟踪支路，在所述跟踪探测器上成像，将成像得到的第一质心点标记为同轴点并移除所述回射器。

10、具体地，所述回射器为角锥棱镜回射器。

11、根据本发明的一个实施例，所述大口径光学系统还包括折转镜，所述折转镜设置于所述扩束系统和所述分光组件之间，将经过所述扩束系统的光路折转后指向所述分光组件。

12、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种大口径光学系统装调装置。

13、一种大口径光学系统装调装置，所述大口径光学系统包括扩束系统和后光路模块，所述装置包括标准镜和干涉仪，所述标准镜和所述干涉仪用于搭建测试光路，其中，所述测试光路的两端分别为标准镜和干涉仪，在所述测试光路中放置所述扩束系统，使所述扩束系统的大口径端口朝向所述标准镜，所述扩束系统的小口径端口朝向所述干涉仪；在调整并固定所述扩束系统的姿态之后，安装调整所述后光路模块，以使后光路光轴与固定后的扩束系统的零视场光轴一致，实现大口径光学系统的装调。

14、另外，根据本发明上述提出的大口径光学系统装调装置还可以具有如下附加技术特征：

15、根据本发明的一个实施例，所述标准镜和所述干涉仪在搭建测试光路时，将所述标准镜放置在所述干涉仪前方，并调整所述标准镜方位俯仰角度，使得所述干涉仪发出的激光正射入所述标准镜的的镜面，并使反射回到干涉仪得到的干涉条纹数量小于等于第一预设干涉条纹数，固定所述扩束系统的姿态。

16、根据本发明的一个实施例，根据以下步骤在所述测试光路中放置所述扩束系统：将所述扩束系统放置于所述测试光路中，使所述扩束系统的大口径端口朝向所述标准镜，所述扩束系统的小口径端口朝向所述干涉仪；调整所述扩束系统的方位俯仰角度，使得所述干涉仪发出的激光经所述扩束系统、固定后的标准镜反射后，再经由所述扩束系统回到所述干涉仪得到的干涉条纹数量小于等于第二预设干涉条纹数；当所述干涉仪得到的干涉条纹数量小于等于第二预设干涉条纹数时，固定所述扩束系统的姿态。

17、根据本发明的一个实施例，所述后光路模块包括分光组件、跟踪探测器和发射组件，经过所述分光组件的光路可分束成跟踪支路和信号支路，其中，所述跟踪支路为所述分光组件与所述跟踪探测器之间的光路，所述信号支路为所述分光组件与所述发射组件之间的光路。

18、根据本发明的一个实施例，安装调整所述后光路模块，以使后光路光轴与固定后的扩束系统的零视场光轴一致，具体包括：所述发射组件发射信号光经过所述分光组件在所述跟踪探测器上成像，并将成像得到的第一质心点标记为同轴点；安装所述后光路模块，使所述后光路模块的通光端口对应所述扩束系统的小口径端口，所述跟踪支路和所述信号支路经过所述分光组件合束成所述后光路；调整所述后光路模块的方位俯仰角度，以使所述发射组件发射出的信号光经过所述分光组件在所述跟踪探测器上成像得到的第二质心点与所述同轴点重合，此时，后光路光轴与固定后的扩束系统的零视场光轴一致。

19、根据本发明的一个实施例，所述装置还包括回射器，所述发射组件发射信号光经过所述分光组件在所述跟踪探测器上成像，并将成像得到的第一质心点标记为同轴点，具体包括：在所述跟踪支路和所述信号支路经过所述分光组件合束而成的光路上放置所述回射器；所述发射组件发射信号光，从所述信号支路经过所述分光组件，经所述回射器返回所述分光组件，然后进入所述跟踪支路，在所述跟踪探测器上成像，将成像得到的第一质心点标记为同轴点并移除所述回射器。

20、具体地，所述回射器为角锥棱镜回射器。

21、根据本发明的一个实施例，所述大口径光学系统还包括折转镜，所述折转镜设置于所述扩束系统和所述分光组件之间，将经过所述扩束系统的光路折转后指向所述分光组件，所述后光路为所述跟踪支路和所述信号支路经分光组件合束后再经所述转折镜折转后的光路。

22、本发明的有益效果：

23、本发明的大口径光学系统装调方法，通过将扩束系统设置于测试光路中，使扩束系统的大口径端口朝向标准镜，扩束系统的小口径端口朝向干涉仪，根据标准镜和干涉仪之间的光路调整并固定扩束系统的姿态，能够降低大口径光学系统装调所需的硬件要求、场地空间要求，减小装调误差，简化装调流程。