一种高精度反射镜装调方法与流程

1.本发明属于光学工程领域，具体涉及一种高精度反射镜装调方法。


背景技术：

2.现阶段采用胶粘的方式，将反射镜和镜框固定在在一起，镜框与反射镜的装配体直接安装到安装座上，通过研磨镜框的安装面保证反射镜的角度要求。
3.大口径反射镜的径厚比大，使用的材料容易变形，尤其是采用硫化锌、硒化锌的半透半反镜，采用胶粘的方式，将反射镜和镜框固定在在一起，由于使用的粘接剂在固化过程中存在变形，会产生应力，导致面型的变化量较大，很难保证反射镜的面型变化量小于0.01λλ＝632.8nm。且反射镜对角度有严格要求，当调整反射镜的角度时，镜框会发生变形，产生的应力又会影响反射镜的面型。采用传统的方式装调反射镜，难以在保证反射镜面型变化小于0.01λλ＝632.8nm的同时，保证反射镜的角度满足要求。


技术实现要素：

4.要解决的技术问题：
5.为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种高精度反射镜装调方法，使用自准直光管、专用工装和专用调整垫，及波前测试设备即可完成反射镜的高精度装调。通过设计专用调整垫，在线调整反射镜面型和反射镜角度；优化反射镜部件的结构，将原有的安装座改为镜座支架和安装座，在调整反射镜角度的同时避免影响反射镜面型，提高了反射镜的面型精度和角度装配精度。
6.本发明的技术方案是：一种高精度反射镜装调方法，其特征在于具体步骤如下：
7.步骤1：采用粘接剂将反射镜粘接到反射镜镜框中，再通过镜座支架将反射镜镜框安装于安装座；
8.步骤2：调整反射镜面型，使得反射镜面型变化小于0.01λ，λ＝632.8nm；
9.步骤3：调整自准直仪自准；
10.步骤4：调整镜座支架的安装角度，使自准直仪与平面反射镜对准，完成反射镜高精度装调。
11.本发明的进一步技术方案是：所述步骤2的调整方法，将步骤1的装配体放置到波前测试设备，将标准反射镜放置于反射镜的反射光路中；调整标准反射镜，测量反射镜的面型；通过在反射镜镜框和镜座支架之间安装不同厚度的面型调整垫，调整反射镜面型至满足要求。
12.本发明的进一步技术方案是：所述步骤3的调整方法，将步骤2完成反射镜面型调整的装配体安装到角度调整工装8内；并在角度调整工装8的基准面上安装基准平面反射镜10和平面反射镜11；将自准直仪放置于基准平面反射镜10前方，平面反射镜11位于反射镜的反射光路中；调整自准直仪的角度，使得自准直仪与基准平面反射镜10对准。
13.本发明的进一步技术方案是：所述步骤4的调整方法，首先撤去基准平面反射镜，
通过调整安装于镜座支架和安装座之间的角度调整垫的厚度，扭转镜座支架，以完成镜座支架的安装角度调整。
14.本发明的进一步技术方案是：所述镜座支架包括镂空底板和带有透光结构的支架，支架同轴固定于底板上；使得光路能够穿过镜座支架达到反射镜的反射面。
15.本发明的进一步技术方案是：所述底板的上下表面平行；支架底面平行固定于底板上表面，其顶面为倾斜面，作为反射镜镜框的安装面；
16.本发明的进一步技术方案是：所述面型调整垫为u型垫片，安装于反射镜镜框和镜座支架之间，尺寸小于反射镜镜框的安装面尺寸；面型调整垫包括各种厚度的一系列规格。
17.本发明的进一步技术方案是：所述角度调整工装为框架式结构，其一侧壁面设置有安装安装座的接口，使得安装于其内的装配体与平面反射镜满足反射镜折转角度设计，保证基准平面反射镜的安装面与平面反射镜的安装面夹角等于反射镜将光线折转的角度。
18.本发明的进一步技术方案是：所述角度调整垫为一系列不同角度的垫片；能够通过修磨角度，使得角度调整垫满足要求。
19.有益效果
20.本发明的有益效果在于：本发明使用波前测试设备7实时测量反射镜1面型，并使用面型调整垫5在线调整反射镜1面型，利用镜框的变形产生的应力与粘接剂产生的应力相抵消，保证反射镜的面型变化量小于0.01λλ＝632.8nm。
21.本发明镜座支架3用于连接反射镜镜座2和安装座4，通过调整镜座支架与安装座之间的角度保证反射镜的角度要求，该结构将角度调整环节转移到远离反射镜的一端，减小了由于调整角度时结构件的变形产生的应力对反射镜面型的影响，从而实现了在保证反射镜的面型变化量小于0.01λλ＝632.8nm的同时，也保证了反射镜的角度。
附图说明
22.图1为反射镜粘接示意图；
23.图2为在线调整反射镜面型示意图；
24.图3为反射镜角度调整工装安装示意图；
25.图4为反射镜角度在线调整建立基准示意图；
26.图5为反射镜角度在线调整示意图；
27.附图标记说明：1、反射镜，2、反射镜镜框，3、镜座支架，4、安装座，5、面型调整垫，6、标准反射镜，7、波前测试设备，8、角度调整工装，9、自准直仪，10、基准平面反射镜，11、平面反射镜，12、角度调整垫。
具体实施方式
28.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.本实施例一种高精度反射镜装调方法中采用的装调设备包括反射镜1，反射镜镜框2，镜座支架3，安装座4，面型调整垫5，标准反射镜6，波前测试设备7，角度调整工装8，自准直仪9，基准平面反射镜10，平面反射镜11，角度调整垫12。
31.本实施例的具体操作步骤如下：
32.1)如图1所示，使用仿真工具，计算粘接位置以及粘接剂的用量，用粘接剂将反射镜1粘接在反射镜镜框2。
33.2)如图2所示，将装有反射镜1的反射镜镜框2安装于镜座支架3上，再安装到安装座4，并放置到波前测试设备7；调整标准反射镜6，测量反射镜1的面型；通过在反射镜镜框2和镜座支架3之间安装不同厚度的面型调整垫5，必要时修磨面型调整垫5的厚度，通过镜框变形产生应力与粘接剂产的应力相抵消，保证反射镜1面型变化小于0.01λλ＝632.8nm；
34.其中，镜座支架3是中间能透光的结构，用于连接反射镜镜座2和安装座4，可以绕z轴和y轴旋转，即镜座支架3可以相对安装座4转动和倾斜；
35.3)如图3所示，将反射镜1、反射镜镜框2、镜座支架3、安装座4、面型调整垫5的装配体安装到角度调整工装8；
36.4)如图4所示，把基准平面反射镜10和平面反射镜11安装到角度调整工装8的基准面上；再将角度调整工装8放置到自准直仪9前，调整自准直仪9的角度，使得自准直仪9与基准平面反射镜10对准；
37.其中，角度调整工装8按照安装座4接口以及反射镜折转角度设计，工装8需要能够安装反射镜1、反射镜镜框2、镜座支架3，安装座4、面型调整垫5和角度调整垫12的装配体，并保证基准平面反射镜10安装面与平面反射镜11安装面的夹角应等于反射镜将光线折转的角度；
38.5)如图5所示，撤去基准平面反射镜10，通过选用合适的角度调整垫12，必要时修磨角度调整垫12的厚度，以及扭转镜座支架3，使自准直仪与平面反射镜11对准，完成反射镜高精度装调。
39.优选的，为了保证稳定性，设计专用的面型调整垫5和角度调整垫12，面型调整垫5可以但不限于“u”型垫片，尺寸略小于反射镜镜框的安装面尺寸，并包括各种厚度规格；角度调整垫12为一系列不同角度的垫片，必要时修磨调整垫的角度，保证角度满足要求。
40.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。