一种多波段光学系统的装调系统及方法与流程

本发明涉及多波长光学系统装调，具体涉及一种多波段光学系统的装调系统及方法。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，光学系统的成像质量以及制造装配精度要求越来越高。目前光学仪器向着大口径多波段的方向发展，多波段光学系统的装调仍然存在着一些问题，尤其是针对不可见光的光学系统装调。

2、反射式光学元件由于全部采用反射表面，对从紫外到红外光谱区全部适用，因此不存在色差问题。为了实现较好的像质，通常需要使用非球面光学元件甚至是离轴非球面光学元件，但该光学元件加工检测难度大，装调相对困难，成本较高。

3、透射式光学元件相对于反射式光学元件成本较低，因此依然得到极大的应用。但对于多种波段的光学系统而言，透射式光学系统必然需要考虑色差问题。

4、传统光学系统的装调主要依靠装调人员的经验和较简单的装调工艺装备来完成，存在很大的盲目性，装调周期也很长，精度不高，对于像质要求不高的光学系统，可以满足要求，但是不适用于大型复杂光学系统的高精度装调。

5、由此可见，如何实现对多波段光学系统的高精度装调至关重要。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多波段光学系统的装调系统，包括光学设备和光源，所述光学设备包括：

2、平行光管，入射到所述平行光管的所述光源为宽波段光源，所述宽波段光源入射到所述平行光管的前置的所述光学设备还包括多个离轴抛物面反射镜和转轮，所述转轮上设置有滤光片；

3、待装调光学机构，所述宽波段光源从所述平行光管出射的光再入射到待装调光学机构；以及

4、光束质量分析仪，所述光束质量分析仪用于辅助调试和检验。

5、进一步的，所述离轴抛物面反射镜六的通光口径为76.2mm焦距为76.2mm用以全部接收所述宽波段光源发出的光。

6、进一步的，所述离轴抛物面反射镜六将所述宽波段光源发出的光转为光斑大小为72mm的平行光。

7、进一步的，所述离轴抛物面反射镜七的通光口径为76.2mm且焦距为177.8mm；所述离轴抛物面反射镜八的通光口径为25.4mm且焦距为50.8mm，该处两个离轴抛物面反射镜将所述光斑大小为72mm的平行光转化为光斑大小小于25.4mm的平行光，以用于在所述转轮处使用滤光片实现各单色光之间的相互切换。

8、进一步的，所述离轴抛物面反射镜九的通光口径为25.4mm且焦距为101.6mm以便于进入所述平行光管的光的光斑大小大于所述平行光管的通光口径。

9、进一步的，所述离轴抛物面反射镜六与所述离轴抛物面反射镜七相对设置，所述离轴抛物面反射镜八与所述离轴抛物面反射镜九相对设置，所述转轮位于所述离轴抛物面反射镜八与所述离轴抛物面反射镜九的中间位置。

10、进一步的，所述平行光管包括一个平面反射镜和离轴抛物面反射镜。

11、一种多波段光学系统的装调方法，包括所述的多波段光学系统的装调系统，所述装调方法包括：

12、s1、所述宽波段光源发出的光经多个所述离轴抛物面反射镜反射后汇聚于焦点，且所述焦点也是所述平行光管的焦点；

13、s2、汇聚于所述焦点的光经过所述转轮以及转轮上的滤光片过滤所述宽波段光源的复色光，得到某一波段的单色光；

14、s3、所述单色光入射到所述平行光管，再从所述平行光管出射到所述待装调光学机构；

15、s4、切换可见光粗调所述待装调光学机构；

16、s5、待粗调完毕后，切换所述单色光为与所述待装调光学机构使用的波长一致的光进行细调。

17、s6、细调时，配合使用所述光束质量分析仪进行辅助调试与检验，直至待调试的光学系统达到使用要求后，完成整个装调过程。

18、进一步的，所述s1中具体包括：

19、s11、使用所述离轴抛物面反射镜六以全部接收所述宽波段光源发出的光，并将所述宽波段光源发出的光转为光斑大小为72mm的平行光；

20、s12、使用所述离轴抛物面反射镜七和所述离轴抛物面反射镜八，将所述s11中的平行光转化为光斑大小小于25.4mm的平行光，以用于各单色光之间的相互切换；

21、s13、使用所述离轴抛物面反射镜九以调试进入所述平行光管的光的光斑大小大于所述平行光管的通光口径。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、1、本发明光源部分使用从紫外到红外的宽波段光源，替换单一波段光源，避免装调不同波段的光学系统需要重新调试光源问题，易于实现单色光源的切换，便于装调人员进行光学系统的安装调试。

24、2、使用可见光进行光学系统粗调后，并切换光源使其与待装调光学系统的使用波长一致，再进行细调，避免了仅使用同一单色光进行装调时，光学系统的使用波长与进行装调时使用的单色光不一致而存在的色差问题，实现对多波段光学系统的高精度装调。

技术特征：

1.一种多波段光学系统的装调系统，包括光学设备和光源(1)，其特征在于，所述光学设备包括：

2.根据权利要求1所述的多波段光学系统的装调系统，其特征在于，所述离轴抛物面反射镜(6)的通光口径为76.2mm焦距为76.2mm用以全部接收所述宽波段光源(5)发出的光。

3.根据权利要求2所述的多波段光学系统的装调系统，其特征在于，所述离轴抛物面反射镜(6)将所述宽波段光源(5)发出的光转为光斑大小为72mm的平行光。

4.根据权利要求3所述的多波段光学系统的装调系统，其特征在于，所述离轴抛物面反射镜(7)的通光口径为76.2mm且焦距为177.8mm；所述离轴抛物面反射镜(8)的通光口径为25.4mm且焦距为50.8mm，所述离轴抛物面反射镜(7)和所述离轴抛物面反射镜(8)将所述光斑大小为72mm的平行光转化为光斑大小小于25.4mm的平行光，以用于在所述转轮(10)处使用滤光片实现各单色光之间的相互切换。

5.根据权利要求4所述的多波段光学系统的装调系统，其特征在于，所述离轴抛物面反射镜(9)的通光口径为25.4mm且焦距为101.6mm以便于进入所述平行光管(2)的光的光斑大小大于所述平行光管(2)的通光口径。

6.根据权利要求5所述的多波段光学系统的装调系统，其特征在于，所述离轴抛物面反射镜(6)与所述离轴抛物面反射镜(7)相对设置，所述离轴抛物面反射镜(8)与所述离轴抛物面反射镜(9)相对设置，所述转轮(10)位于所述离轴抛物面反射镜(8)与所述离轴抛物面反射镜(9)的中间位置。

7.根据权利要求1所述的多波段光学系统的装调系统，其特征在于，所述平行光管(2)包括一个平面反射镜(12)和离轴抛物面反射镜(13)。

8.一种多波段光学系统的装调方法，包括如权利要求1-7任一项所述的多波段光学系统的装调系统，其特征在于，所述装调方法包括：

9.根据权利要求1所述的多波段光学系统的装调方法，其特征在于，所述s1中具体包括：

技术总结
本发明提供一种多波段光学系统的装调系统，包括光学设备和光源，所述光学设备包括平行光管，入射到所述平行光管的所述光源为宽波段光源，所述宽波段光源入射到所述平行光管的前置的所述光学设备还包括多个离轴抛物面反射镜和转轮，所述转轮上设置有滤光片；待装调光学机构，所述宽波段光源从所述平行光管出射的光再入射到待装调光学机构；以及光束质量分析仪，所述光束质量分析仪用于辅助调试和检验。本发明避免了仅使用同一单色光进行装调时，待装调光学系统的使用波长与进行装调时使用的单色光不一致而存在的色差问题。

技术研发人员：庄鹏,谢晨波,崔金龙
受保护的技术使用者：安徽蓝科信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31