[发明专利]一种红外透镜面形的真空低温测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种红外透镜面形的真空低温测试装置，其特征在于：包括干涉仪(1)、平行光管(2)、真空罐(3)、红外透镜组件(4)、测试工装(5)、载物台(6)、光源平台(7)、密封窗口(8)、小孔光阑(9)和千分表(10)；

平行光管(2)一端与真空罐(3)端面固定连接，真空罐(3)中设有用于支撑的载物台(6)，载物台(6)上安装有用于检测红外透镜组件(4)的测试工装(5)，红外透镜组件(4)固定连接在测试工装(5)上并对准平行光管(2)轴线；

平行光管(2)另一端通过密封窗口(8)对准小孔光阑(9)一侧，小孔光阑(9)另一侧分别设有干涉仪(1)和千分表(10)，小孔光阑(9)与光源平台(7)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置，其特征在于：所述平行光管(2)口径大于红外透镜组件(4)通光口径。

3.根据权利要求2所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置，其特征在于：所述平行光管(2)的中心视场波像差不大于0.05λ，真空低温测试时，平行光管(2)的中心视场波像差变化量不大于0.005λ。

4.根据权利要求1所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置，其特征在于：所述真空罐(3)的真空度不低于10^-3pa；低温测试时，真空罐(3)的温度低于-20℃。

5.根据权利要求1所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置，其特征在于：所述红外透镜组件(4)包括玻璃钢圆柱(41)、挡块(42)、镜框(43)和压圈(44)；挡块(42)为实心立方体，镜框(43)为空心圆柱体；红外透镜粘接在镜框(43)中并通过压圈(44)轴向压紧，镜框(43)通过挡块(42)和两个玻璃钢圆柱(41)的配合固定连接在测试工装(5)上。

6.一种基于权利要求1～5任一项所述红外透镜面形的真空低温测试装置的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，组装并根据自准直法调试红外透镜面形的真空低温测试装置；

S2，利用真空罐(3)模拟真空低温的测试环境，并调整红外透镜；

S3，利用干涉仪(1)分别测试真空低温和常温常压下红外透镜的面形；

S4，根据测试结果，计算真空低温下红外透镜的面形变化量。

7.根据权利要求6所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置的测试方法，其特征在于：所述S1中，先在常温常压下，对平行光管(2)进行标定，确定平行光管(2)中心视场，并确定干涉仪(1)的位置；再将红外透镜放置在真空罐(3)中，保持干涉仪(1)静止，调节红外透镜使得干涉仪(1)入射光经平行光管(2)和红外透镜反射后形成自准直光路；然后固定红外透镜。

8.根据权利要求6所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置的测试方法，其特征在于：所述S2中，先利用真空罐(3)模拟真空环境，当压强达标后，观察返回光聚焦点的位置△L₁，复压后调整红外透镜的位置，将返回光点位置调整至-△L₁；再对真空罐(3)抽真空，当真空度达标后，观察光路是否自准直，若是，则将真空罐(3)降温至预设温度，若否，则重新进行S2。

9.根据权利要求6所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置的测试方法，其特征在于：所述S3中，先将真空罐(3)处于预设的真空低温状态，调整干涉仪(1)的位置，使得光路自准直，测试此时红外透镜的面形M₁，并记录此时返回光聚焦点所在的位置△L₂；再将真空罐(3)回温回压至常温常压，调整红外透镜使得返回光聚焦点位于△L₂处，测试此时红外透镜的面形M₂。

10.根据权利要求6所述的一种红外透镜面形的真空低温测试装置的测试方法，其特征在于：所述S4中，真空低温下红外透镜的面形变化量为ΔM＝M₁-M₂。