[发明专利]一种光学反射镜连接结构以及应用该结构的光学载荷批量化集成与检测系统和方法

说明书

本发明涉及光学精密仪器领域，具体涉及一种光学反射镜连接结构及应用该结构的光学载荷批量化集成与检测系统和方法。本发明提供的系统包括自准直检测光路模块、位置调整模块和计算机控制模块。方法包括：首先建立自准直检测光路，对系统像质进行检测，拟合出光学系统的Zernike多项式系数进而得到反射镜结构参量的失调量；确定最优空间位置参量，调整至最佳位置；对多个视场进行检测，反复调整迭代直至多个视场像差满足要求；量取并加工垫片，利用螺钉连接反射镜连接结构与桁架；对多个视场像差复测，若满足要求则完成集成与检测。本发明的技术方案装配精度高，装配效率高，实现了光学系统计算机辅助装调工程化应用。

技术领域

本发明涉及光学精密仪器领域，具体涉及一种光学反射镜连接结构及应用该结构的光学载荷批量化集成与检测系统和方法。

背景技术

随着空间光学载荷的不断发展，人们对光学系统成像质量提出了越来越高的要求，成像质量接近衍射极限。随着计算机及相关光学软件的开发，这些光学系统的设计已经不再是难题，但是对这类系统的装调却不容易。光学系统的装调与检测过程中，各块镜子位置的差异易使光学系统像质变坏。传统方法通常依靠操作者的经验来调整各个光学元件的空间位置，这种光学载荷元器件的集成工艺易产生装配误差，且误差校正困难，导致装配效率低、可靠性差的问题，存在不可视、不定量、随机成分多、装调周期长等诸多缺点。而采用计算机辅助装调的目的就是根据实测光学系统的性能，应用计算机技术指导装调过程，使每次调整后的系统更接近于理论的光学系统，最终满足设计要求。

与国外相比，国内的空间光学载荷的标准化、批量化等方面还处于跟跑阶段，通常为达到较高的成像质量，存在生产效率低的问题。随着技术的发展和空间光学载荷需求的增长必然带来生产模式和产业链的变化，目前的单件小批量的生产模式已经严重制约空间光学载荷的发展。

发明内容

为了解决现有技术中光学载荷的装配误差校正困难，集成和检测效率低的问题，本发明提供了一种光学反射镜连接结构以及应用该结构的光学载荷批量化集成与检测系统和方法。

首先，本发明提供了一种光学反射镜连接结构，包括反射镜组件和反射镜连接垫片，反射镜组件包括反射镜镜体和反射镜连接背板，所述反射镜镜体背面有圆柱形凸起，凸起的外圆柱面与反射镜连接背板的内孔面采用胶粘连接，所述反射镜连接背板带有设有螺纹孔的连接支腿，还设有反射镜连接工装螺纹安装孔，所述反射镜连接垫片数量与连接支腿数量相同，所述反射镜连接垫片设有螺纹孔。

本发明还提供了一种应用上述反射镜连接结构的光学载荷批量化集成与检测系统，具体地，所述集成与检测系统包括自准直检测光路模块、反射镜位置调整模块和计算机控制模块；

具体地，所述自准直检测光路模块包括气浮平台、干涉仪、干涉仪电动调整架、光学反射镜连接结构、标准平面反射镜二维角度精密调整装置和光学载荷安装工装；所述干涉仪放置在干涉仪电动调整架上，所述干涉仪电动调整架、光学载荷安装工装与标准平面反射镜二维角度精密调整装置按顺序置于气浮平台上；

具体地，所述反射镜位置调整模块置于气浮平台外且与气浮平台无接触，用于调整光学反射镜连接结构的位置，使得干涉仪、待集成的光学载荷以及标准平面反射镜二维角度精密调整装置上的标准平面反射镜形成自准直检测光路；

具体地，计算机控制模块用于通过计算机采集干涉仪反馈的信息，还用于通过计算机发送位置调整控制信号给干涉仪电动调整架、标准平面反射镜二维角度精密调整装置和反射镜位置调整模块。

具体地，所述干涉仪电动调整架包括第一干涉仪电动调整架和第二干涉仪电动调整架，所述第一干涉仪电动调整架固定于气浮平台上，所述第二干涉仪电动调整架位于第一干涉仪电动调整架上，干涉仪固定在所述第二干涉仪电动调整架上，所述第一干涉仪电动调整架用于带动所述第二干涉仪电动调整架做水平方向上的位置调整，所述第二干涉仪电动调整架用于调整干涉仪空间位置。