一种非球面反射镜有效通光口径的定量化检测方法

发布时间：2021-06-10 23:27

　　有效通光口径是非球面反射镜的一项重要指标参数,但在现有检测工艺中存在着难以定量化检测、测试误差大等问题,导致在后续系统复算过程中难以对成像品质进行正确评估。为了解决这些问题,文章提出在干涉检测阶段采用非线性误差校正的方法来对非球面反射镜的有效通光口径进行检测。首先是通过光线追迹的方法采集一系列干涉仪CCD坐标系和待测反射镜坐标系下的坐标点数据;然后对坐标点数据进行多项式函数拟合,建立两者间非线性误差函数关系;最后以干涉仪CCD坐标系尺度下的有效干涉条纹图形作为输入,反算出镜面尺度下反射镜的实际有效通光口径。在工程应用实例中,对某型号空间相机中的一块米级非球面反射镜进行了实际检测,单边测试精度为干涉仪1个像素所对应的镜面尺度误差,且该方法的测试误差主要取决于测试系统中所选用干涉仪CCD平均分辨率的大小;分别将校正前后的反射镜参数代入到系统中进行复算,光学系统调制传递函数MTF值的偏差达到了0.013@71.5线对/mm。结果表明,应用该方法不仅可以在加工过程中对反射镜的有效通光口径进行实时监测,还能正确评估相机地面装调阶段的光学系统成像品质,在空间光学元件先进制造领域具有重要的工程应用意... 

【文章来源】：航天返回与遥感. 2020,41(05)CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

非球面反射镜检测光路

检测光路

按照光线追迹的方法，对球面波入射到零位补偿器上的第一个平面端进行采样，在半径方向上等间隔取50个离散点进行光线追迹，获取任一点经过补偿成像系统后投影到镜面上的坐标点，建立数据矩阵，以此作为输入，按照式（4），进行非线性误差畸变曲线拟合，如图7所示。从图7可以看出，在非球面反射镜的中心原点及边缘处，不存在非线性误差。经计算，在约2/3环带附近，非线性误差最大，最大坐标偏差量数值约23.3mm。


本文编号：3223319