一种基于光学系统失调量解算的光机结构稳定性评估方法
【专利摘要】一种基于光学系统失调量解算的光机结构稳定性评估方法属于光学系统集成领域，该方法是根据初始时刻和待评估时刻光学系统的波面偏差解算系统失调量，根据系统失调量调整相应补偿器，将调整后系统与初始时刻的系统波面偏差作为是否完成稳定性评估的判据，解算的失调量即为对应光机结构在该时间段内的长期不稳定性。本发明的方法适用于光机结构复杂的光学系统长期稳定性的实时评估，克服了传统稳定性评估方法受限于空间位置的问题。
【专利说明】一种基于光学系统失调量解算的光机结构稳定性评估方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学系统集成领域，涉及一种基于光学系统失调量解算的光机结构长期稳定性评估方法。
【背景技术】
[0002]高精度的光学系统需要高的系统波面长期稳定性，以满足系统标定和装调的需求，而系统的波面稳定性依赖于系统光机结构的稳定性。光学系统光机结构的稳定性是在系统设计和制造过程中需要重点考虑的内容之一。在文献(Dimensionalstability:anoverviewProc.0fSPIE, 1990, 1335:2-19)中Mr.Paquin先生将光机结构的不稳定性分为四类:瞬时不稳定性，周期热循环产生应力的不稳定性，热应力导致的不稳定性以及磁滞不稳定性。其中由于系统微观结构的改变以及应力释放引起的瞬时不稳定性和由系统所处环境温度变化引起的热应力导致的不稳定性与光学系统的装调和检测过程息息相关。我们可以定义它们为光学系统光机结构的长期稳定性，它们将影响系统装调过程中的迭代速度，甚至导致系统的装调无法收敛。常用的光机结构长期稳定性测试设备有商用的双频激光干涉仪、电容传感器，比如renishaw的XL80系统等。但当光机结构较为复杂或需要实时测量光机结构稳定性时，这种直接测量的方式可能会遇到空间布置受限等困难。
[0003]根据光学系统波面稳定性与系统光机结构稳定性的相关性，结合光学系统的计算机辅助装调技术，提供一种基于光学系统失调量解算的光机结构长期稳定性实时评估方案，可以在一定程度上较为准确的评估光机结构的长期稳定性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于光学系统失调量解算的光机结构长期稳定性评估方法，实现实时的光机结构长期稳定性评估。
[0005]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下:
[0006]一种基于光学系统失调量解算的光机结构稳定性评估方法，包括如下步骤:
[0007]步骤一、完成光学系统的机械装配并借助计算机辅助装调技术完成光学系统的集成装调；
[0008]步骤二、完成步骤一中所得到的光学系统的出瞳面波像差检测；
[0009]步骤三、借助步骤二中的出瞳面波像差检测结果，建立光学系统的敏感度矩阵J，过程如下:
[0010]步骤3.1、根据光学系统为反射式或折返式或折射式系统的结构特点，合理选取待评估元件的结构参数生成预选补偿器组；
[0011]步骤3.2、在步骤3.1所得的各预选补偿器中人为引入失调量Λ X，分别测得与之对应的系统出瞳面波像差ζ ；
[0012]步骤3.3、求解光学系统的敏感度矩阵:
[0013]
【权利要求】
1.一种基于光学系统失调量解算的光机结构稳定性评估方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤一、完成光学系统的机械装配并借助计算机辅助装调技术完成光学系统的集成装调； 步骤二、完成步骤一中所得到的光学系统的出瞳面波像差检测； 步骤三、借助步骤二中的出瞳面波像差检测结果，建立光学系统的敏感度矩阵J，过程如下: 步骤3.1、根据光学系统为反射式或折返式或折射式系统的结构特点，合理选取待评估元件的结构参数生成预选补偿器组； 步骤3.2、在步骤3.1所得的各预选补偿器中人为引入失调量Λχ，分别测得与之对应的系统出瞳面波像差ζ ; 步骤3.3、求解光学系统的敏感度矩阵:
【文档编号】G01M11/08GK103969034SQ201410182055
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】谢耀, 王丽萍, 金春水, 于杰, 王辉, 周烽, 郭本银, 王君 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所