[发明专利]基于光学系统鬼像测量装置的光学系统鬼像测量方法

摘要

本发明提供基于光学系统鬼像测量装置的光学系统鬼像测量方法，将一束准直扩束光束分为两路，并且透射准直光束的指向不变，通过双路旋转式轴向指向可调分光系统，可实现分光光路绕透射光轴夹角锥面旋转，通过鬼像测试，可得到待测光学系统的三维空间鬼像位置的分布，另外，也可在光学镜头设计阶段对鬼像分布进行测量，及时对光学镜头进行调整，避免后期光学系统鬼像的出现；可以通过主控系统的调整，自动、快速的获取光学系统形成鬼像的入射光位置以及能量，测试过程稳定、可靠，并能极大的提高测试效率，非常适合在工程测试中应用。

主权项

1.一种基于光学系统鬼像测量装置的光学系统鬼像测量方法，测量装置包括沿光路依次设置的光源、扩束准直系统、双路旋转式轴向指向可调分光系统和待测光学系统；所述光源上设置有大动态范围亮度计，所述光源的出射端设置有可调目标机构；所述双路旋转式轴向指向可调分光系统包括分光组件、旋转组件、轴向伸缩组件、折轴镜、指向调整组件和支撑组件；所述分光组件设置于轴向伸缩组件的一端，分光组件的中心位于扩束准直系统出射光束的光轴上；所述指向调整组件设置于轴向伸缩组件的另一端；所述折轴镜安装于指向调整组件上；该折轴镜的反射光轴与分光组件的透射光轴之间的夹角角度通过指向调整组件调整；折轴镜与分光组件之间的距离通过轴向伸缩组件调整；所述旋转组件一侧和轴向伸缩组件固连，旋转组件另一侧通过转轴和支撑组件连接；旋转组件的转轴和扩束准直系统的出射光束的光轴重合；旋转组件带动轴向伸缩组件、分光组件、折轴镜及指向调整组件旋转；其特征在于：包括以下步骤：步骤一：点亮光源，待其稳定；步骤二：根据待测光学系统的参数，利用公式(1)计算星孔直径，并从可调目标机构中选择星孔移入积分球光源的出光口处；其中：d为星孔直径，单位为mm；λ为工作中心波长，单位为mm；f为扩束准直系统的焦距，单位为mm；D为待测光学系统的入瞳直径，单位为mm；步骤三：启动待测光学系统，对分光组件的透射光束成像；调整第一姿态调整仪和第二姿态调整仪的姿态，使得待测光学系统的光轴或视轴与扩束准直系统的光轴平行；步骤四：调整光源亮度L；保持该亮度，调整指向调整组件，控制轴向伸缩组件，使折轴镜的出射光束位于待测光学系统的入瞳处；同时调整旋转组件转动；每调整一次指向调整组件和旋转组件，记录折轴镜的反射光轴指向与分光组件透射光轴指向之间的夹角θ和旋转组件转动角度ω；待测光学系统采集图像，查看所采集图像中有无鬼像，筛选具有鬼像时对应的L、θ和ω；步骤五：改变光源亮度L，重复步骤四。