摘要:针对离轴反射光学系统的周详装调问题,提出了一种高精度空间交互丈量以及基准通报系统,可实现调焦角度与系统光轴的高精度角度定位。该系统口径为450 mm,可实现0.5 km至无限远的调焦,调焦角度准确定位后,只需调整无限远处离轴三反光学系统的波像差知足要求,即可保证系统各个调焦位置处的波像差均知足设计要求,大大提高了装调效率。装调实验效果表明,无限远处系统的波像差效果为0.09λ,1.5 km处系统的波像差为0.1λ,2.5 km处系统的波像差为0.11λ,0.5 km处系统的波像差为0.2λ,均优于设计要求。
关键词:离轴光学系统;反射式光学系统;光学装调;可调焦;基准通报
1 弁言
随着空间分辨率需求的不断提高,光学系统从轴对称系统发展为离轴反射系统,而且随着光学设计与制造手艺的不断发展,离轴光学系统的成像质量也越来越好。现在,装调手艺是限制离轴光学系统应用的主要瓶颈,从现有的文献资料可以看出,离轴光学系统的装调手艺还不成熟,因此对于离轴光学系统装调手艺的研究十分迫切。
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可调焦式离轴光学系统通过移动次镜组件在光学系统中的位置实现系统焦距的调整,相比定焦离轴光学系统其装调难度更大。为了保证各个调焦位置的成像性能,本文提出了一种高精度空间交互丈量以及基准通报系统,可实现调焦角度与系统光轴的高精度角度定位。调焦角度准确定位后,只需调整无限远处离轴三反光学系统的波像差,即可保证系统各个调焦位置处的波像差均知足设计要求,从而大大提高了装调效率。
2 系统形式
如图 1所示,离轴光学系统由主镜、次镜和折轴镜组成,系统口径为450 mm,调焦局限为0.5 km到无限远,2.5 km轴上的系统波像差优于λ/9、1.5 km轴上的系统波像差优于λ/10、0.5 km轴上的系统波像差优于λ/5。为了保证各个调焦位置的成像质量,调焦平台角度与系统光轴夹角的要求为(19.335±0.1)°。因此,若何准确确定调焦平台的运行角度并准确实现主次镜的空间原位调整是该系统装调的两大要点。
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