離軸反射式平行光管設計及次鏡檢驗方案研究

孫永雪，夏振濤，王 珂，姜守望，陳剛義，范 嶸，李 濤

（上海衛星裝備研究所，上海 200240）

引言

平行光管的主要作用是產生平行光模擬無限遠目標，是光學系統測試常用的高精密光學儀器。隨著被測光學系統的要求越來越高，平行光管也向著大口徑、長焦距的方向發展。因此，具有小體積、緊湊結構、大口徑、長焦距、無中心遮攔等優點的離軸反射式平行光管成為了研究熱點。為了得到更好的成像質量，在離軸反射式平行光管中采用非球面是非常有效的方法，但是非球面的面形檢驗要比球面面形檢驗困難，尤其是凸非球面的檢驗，主要困難在于凸非球面需要有一束至少同等口徑的匯聚光束。本文設計了一個大視場、長焦距的離軸兩反射式平行光管，提出了一種新的凸非球面次鏡正面檢驗方案。

1 平行光管原理

根據光學成像原理，無窮遠物體發出來的光經過光學系統，在系統焦面上形成物體像，由于光路可逆，若將物體放在光學系統焦面上，則在無窮遠成像，平行光管就是利用該原理發出平行光在室內模擬無窮遠目標。具體工作原理如圖1 所示，光源照射靶標，光束經過物鏡以平行光射出，對于被測光學系統來說，靶標相當于一個無窮遠目標，經過被測系統會聚在其焦點的探測器上[1-3]。

圖1 平行光管原理圖Fig.1 Schematic diagram of collimator

靶標就是帶有刻線或圖案的基片，根據測試項目不同，基片上刻線或圖案不同，常用的如圖2 所示幾種：圖2（a）是十字線，有帶刻度和不帶刻度兩種，可用來測試曲率半徑和校正光軸；……