一种光学变形镜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学波面调节领域。在这类领域，光波面要求细微而灵敏的校正，尤其是变形镜系统。
【背景技术】
[0002]变形镜是光波波前调节重要一环，用于补偿光学系统各类误差产生的光波波前的畸变。
[0003]其基本原理是，以平面波为例，当光波波前通过前端光学系统到达变形镜工作面时，由于光学系统误差影响，平面波面不是严格的平面，到达变形镜(平面变形镜)的各光线不是同时抵达变形镜。为了达到波前面经过变形镜反射成为理想平面的目的，最先抵达变形镜的光线需要增加光程，也即变形镜工作面相应的反射点需要凹进(控制变形镜工作面对应点的缩减机构则缩回)；同理，最后抵达变形镜工作的光线需要减少光程，变形镜工作面相应的工作面需要凸出，控制变形镜工作面对应点的缩减机构则伸长。
[0004]随着控制精度的提高，现有变形镜系统已经不能满足要求，尤其对于波前总误差控制在0.1nm以下光学系统。这是因为，在波前总误差在0.1nm以下时，其控制元件压电陶瓷只能用于开环环境中，推拉变形镜时，用于连接变形镜与转接头及转接头与压电陶瓷的粘胶剂产生不可预测、不可忽略的变形，导致变形镜系统失去实用价值。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种变形镜系统。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种光学变形镜系统，包括框架，变形镜，转接头，夹紧螺钉，缩减机构，隔架，调节螺套，紧固螺钉，锁紧螺母和压板，变形镜与转接头实现刚性连接；转接头与缩减机构实现刚性连接，其中，缩减机构内置压电陶瓷微位移元件；缩减机构通过调节螺套与压板相连，缩减机构初始位置由调节螺套调节，由紧固螺钉固定，并由锁紧螺母锁紧，其中，在框架中安装变形镜，压板通过隔架压紧变形镜；转接头与缩减机构通过夹紧螺钉夹紧；框架通过螺钉与压板连成一体；
[0007]当内置于缩减机构中的压电陶瓷产生位移时，按比例缩小的位移通过转接头传递至变形镜上的压电陶瓷作用面，由于是刚性连接，变形镜上与转接头连接部位产生可控的微量位移，从而实现变形镜工作面的可控变形，且这种变形是双向的。
[0008]进一步的，所述变形镜与转接头刚性连接，包括但不限于扩散焊接，采用化学方法通过在同种材料结合面生成化合物产生的连接，或者采用光胶(即无胶)利用超光滑表面产生原子吸附产生的连接。
[0009]进一步的，所述转接头与缩减机构的刚性连接，包括但不限于螺纹连接，通过静摩擦力产生的连接。
[0010]进一步的，所述缩减机构，内置有压电陶瓷微位移元件，缩减机构将压电陶瓷输出的位移按比例缩小，输出微位移，所述压电陶瓷可以是开环压电陶瓷或者闭环压电陶瓷。
[0011]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0012](I)、本系统使用无胶连接，消除粘胶变形带来的不确定性；
[0013](2)、本系统灵敏度及精度可达亚纳米级。
【附图说明】
[0014]图1为本发明一种光学变形镜系统结构示意图；
[0015]图2为缩减机构5内部结构示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017]I为框架；2为变形镜；3为转接头；4为夹紧螺钉；5为缩减机构；6为隔架；7为调节螺套；8为紧固螺钉；9为锁紧螺母；10为压板。
[0018]具体实现方式
[0019]下面通过附图和实施例，对本技术方案作进一步的描述。
[0020]实施例1
[0021]图1为变形镜系统结构示意图。本发明一种光学变形镜系统，包括:框架1、变形镜2、转接头3、夹紧螺钉4、缩减机构5、隔架6、调节螺套7、紧固螺钉8、锁紧螺母9和压板10。
[0022]工作原理是，在框架I中安装变形镜2，压板10通过隔架6压紧变形镜2 ;转接头3与变形镜2刚性连接，转接头3与缩减机构5通过夹紧螺钉4夹紧；缩减机构5初始位置由调节螺套7调节，由紧固螺钉8固定，并通过锁紧螺母9锁紧；框架2通过螺钉(图中未画)与压板I连成一体。
[0023]当内置于缩减机构5中的压电陶瓷(图2所示)产生位移时，按比例缩小的位移通过转接头3传递至变形镜2上的压电陶瓷作用面，由于是刚性连接，变形镜上与转接头3连接部位产生可控的微量位移，从而实现变形镜工作面的可控变形，且这种变形是双向的。
[0024]实施例2
[0025]本发明一种光学变形镜系统，与实施例1的基本结构相同，其中，所述变形镜2与转接头3刚性连接，包括但不限于扩散焊接，采用化学方法通过在同种材料结合面生成化合物产生的连接，或者采用光胶(即无胶)利用超光滑表面产生原子吸附产生的连接。
[0026]所述转接头3与缩减机构5的刚性连接，包括但不限于螺纹连接，通过静摩擦力产生的连接。
[0027]所述缩减机构5，内置有压电陶瓷微位移元件，缩减机构将压电陶瓷输出的位移按比例缩小，输出微位移，所述压电陶瓷可以是开环压电陶瓷或者闭环压电陶瓷。
[0028]最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术方案而非限制。本领域普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案可以修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神与范畴。
【主权项】
1.一种光学变形镜系统，其特征在于，包括框架(1)，变形镜(2)，转接头(3)，夹紧螺钉(4)，缩减机构(5)，隔架(6)，调节螺套(7)，紧固螺钉(8)，锁紧螺母(9)和压板(10)，变形镜(2)与转接头(3)实现刚性连接；转接头(3)与缩减机构(5)实现刚性连接，其中，缩减机构(5)内置压电陶瓷微位移元件；缩减机构(5)通过调节螺套(7)与压板(10)相连，缩减机构(5)初始位置由调节螺套(7)调节，由紧固螺钉(8)固定，并由锁紧螺母(9)锁紧，其中，在框架⑴中安装变形镜(2)，压板(10)通过隔架(6)压紧变形镜(2);转接头(3)与缩减机构(5)通过夹紧螺钉(4)夹紧；框架(I)通过螺钉与压板(10)连成一体； 当内置于缩减机构(5)中的压电陶瓷产生位移时，按比例缩小的位移通过转接头(3)传递至变形镜(2)上的压电陶瓷作用面，由于是刚性连接，变形镜上与转接头(3)连接部位产生可控的微量位移，从而实现变形镜工作面的可控变形，且这种变形是双向的。
2.如权利要求1所述的光学变形镜系统，其特征在于，所述变形镜(2)与转接头(3)刚性连接，包括但不限于扩散焊接，采用化学方法通过在同种材料结合面生成化合物产生的连接，或者采用光胶(即无胶)利用超光滑表面产生原子吸附产生的连接。
3.如权利要求1所述的光学变形镜系统，其特征在于，所述转接头(3)与缩减机构(5)的刚性连接，包括但不限于螺纹连接，通过静摩擦力产生的连接。
4.如权利要求1所述的光学变形镜系统，其特征在于，所述缩减机构(5)，内置有压电陶瓷微位移元件，缩减机构将压电陶瓷输出的位移按比例缩小，输出微位移，所述压电陶瓷可以是开环压电陶瓷或者闭环压电陶瓷。
【专利摘要】本发明涉及一种光学变形镜系统，该变形镜系统包括框架(1)，变形镜(2)，转接头(3)，夹紧螺钉(4)，缩减机构(5)，隔架(6)，调节螺套(7)，紧固螺钉(8)，锁紧螺母(9)和压板(10)。发明光学变形镜系统通过与缩减机构(5)相连接的转接头(3)的微量进退来实现变形镜(2)在转接头(3)接触处的微量移动，并且变形镜(2)在转接头(3)接触处的位移是双向的，或凸出或凹进。发明的优点在于：其一，采用比例元件，变形镜驱动位移成比例缩减；其二，元件间不采用粘胶，消除粘胶带来的灵敏度、精度不能显著提高的弊端，在驱动元件前伸、后缩过程中，均能保持很高的控制精度。
【IPC分类】G02B26-06
【公开号】CN104570329
【申请号】CN201510059382
【发明人】王安定, 邢廷文
【申请人】中国科学院光电技术研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月5日