离轴非球面反射镜的装调方法-论文.pdf

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1、第34卷光学学报光学前沿——信息光学2O14年9月ACTAOPTICASINICA专刊离轴非球面反射镜的装调方法韩娟段嘉友陈建军。吴萌源／中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710119、＼西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安710071；。中国科学院大学，北京100049／摘要为了在光学装调中保证单件离轴非球面的精确定位，需要对其6个自由度进行严格控制，尤其要对影响离轴非球面装调最重要的离轴量和离轴角这两个自由度加以严格控制。现有离轴非球面加工和检测中，对这两个特殊参数难以给出精确数值，从而难以实现离轴非球面的精密光学装调。通过运用离轴反射镜的曲率半径中心像与工装

2、基准光轴之间的变化规律，采用精密测量法实现对离轴量和离轴角的精确测量。装调实验证明，利用这一测量法，光学装调出的离轴非球面可达到离轴量0．05mm和离轴角1O级的精度，检测出的镜面波像差均方根(RMS)为0．022(一632．8nm)，使该离轴非球面获得了理想的像质，实现了精确装调。关键词测量；离轴非球面反射镜；光学装调；曲率半径中心像；离轴量；倾斜角中图分类号TH703文献标识码Adoi：10．3788／AOS2o1434．sl22002AnAlignmentMethodof0if-AxisAsphericMirrorHanJuan·DuanJiayouChenJianjun·

3、。WuMengyuanXianInstituteofOpticsandPrecisionMechanics。ChineseAcademyofSciences，Xian，Shaanxi710119，ChinaSchoolofPhysicsandOptoelectronicEngineering，XidianUniversity，Xian，Shaanxi710071，China。UniversityofChineseAcademyofSciences，Bering100049，ChinaAbstractInordertorealizetheaccuratepositionofanof

4、f—axisasphericsurfaceinopticalalignment，itisnecessarytostrictlycontrolthesixdegreesoffreedom，especiallythetwodegreesoffreedomthataffectlateraldisplacementandtiltsangle．ButitSverydifficulttoobtaintheabovetwoaccuratevaluesusinggeneraloff—axisasphericsurfacemeasurementtechnique。SOitSsamedifficul

5、ttorealizeitsprecisealignment．Thearticleintroducesanewmethodthatapplyingthecloserelationshipbetweenthecenterimageofradiusofcurvatureandtheopticalaxisoftheself—regulatinginstrument，andbyusingtheprecisemeasurement，thepurposeofmeasuringlateraldisplacementandtiltsangleiSachieved．Experimentsshowth

6、attheerrorof1atera1displacementiS1essthan0．05mm，theerroroftiltsangleiSleSSthan10，andthewaveaberrationrootmeansquareiSequalto0．02A(A一632．8rim)．Itcanobtaintheperfectimageandrealizetheprecisealignmentoftheoff—axisasphericmirrorbyusingthismethod．Keywordsmeasurement；off—axisasphericmirror；opticala

7、lignment；centerimageofradiusofcurvature；lateraldisplacement；tiltsangleOCIScodes220．1140；22O．1250；12O．4630；100．29601引言在设计出高性能的离轴反射光学系统后，光学随着加工检测技术和装调技术不断进步，离轴系统的装调是实现系统高成像质量必不可少的环节¨5]。由于离轴非球面是非球对称和非旋转对称非球面元件在光学系统中的应用越来越广泛。它不但简化了光学系统、提高系统的成像质量还