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大口径离轴凸非球面系统拼接检验技术

王孝坤

王孝坤. 大口径离轴凸非球面系统拼接检验技术[J]. 中国光学, 2016, 9(1): 130-136. doi: 10.3788/CO.20160901.0130
引用本文: 王孝坤. 大口径离轴凸非球面系统拼接检验技术[J]. 中国光学, 2016, 9(1): 130-136. doi: 10.3788/CO.20160901.0130
WANG Xiao-kun. Measurement of large off-axis convex asphere by systemic stitching testing method[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1): 130-136. doi: 10.3788/CO.20160901.0130
Citation: WANG Xiao-kun. Measurement of large off-axis convex asphere by systemic stitching testing method[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1): 130-136. doi: 10.3788/CO.20160901.0130

大口径离轴凸非球面系统拼接检验技术

doi: 10.3788/CO.20160901.0130
基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.O8663NJ090);国家重大基础研究计划(973计划)资助项目(No.2011CB0132005);国家自然科学基金重点资助项目(No.61036015)
详细信息
    通讯作者:

    王孝坤(1980-),男,江苏丹阳人,博士,研究员,博士生导师,主要从事光学超精加工和检测技术方面的研究。E-mail:jimwxk@sohu.com

  • 中图分类号: TQ171.65;O436.1

Measurement of large off-axis convex asphere by systemic stitching testing method

  • 摘要: 针对大口径离轴凸非球面面形检测的困难,本文将光学系统波像差检验技术与子孔径拼接干涉技术相结合,提出了凸非球面系统拼接检测方法。对该方法的基本原理和具体实现过程进行了分析和研究,并建立了合理的子孔径拼接数学模型。当离轴三反光学系统的主镜和三镜加工完成以后,对整个系统进行装调和测试,并依次测定光学系统各视场的波像差分布,通过综合优化子孔径拼接算法和全口径面形数据插值可以求解得到大口径非球面全口径的面形信息,从而为非球面后续加工和系统的装调提供了依据和保障。结合工程实例,对一口径为287 mm×115 mm的离轴非球面次镜进行了系统拼接测试和加工,经过两个周期的加工和测试,其面形分布的RMS值接近1/30λ(λ=632.8 nm)。
  • 图  1  离轴三反非球面光学系统光路图

    Figure  1.  Optical path of TMA system

    图  2  大口径离轴凸非球面系统拼接检测原理示意图

    Figure  2.  Sketch and principle of testing large off-axis convex asphere by systemic stitching method

    图  3  大口径离轴凸非球面系统拼接检测流程图

    Figure  3.  Flow chart of testing large off-axis convex asphere by systemic stitching method

    图  4  子孔径拼接示意图

    Figure  4.  Sketch of subaperture stitching

    图  5  各视场相位分布

    Figure  5.  Phase map of 3 different field

    图  6  系统拼接测试凸非球面次镜面形分布

    Figure  6.  Surface map of secondary mirror by systemic stitching testing method

    图  7  两次系统拼接测试和加工后次镜面形分布

    Figure  7.  Surface map of secondary mirror after two cycles of fabricating and testing

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-11
  • 录用日期:  2015-10-13
  • 刊出日期:  2016-01-25

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