有效通光口徑是非球面反射鏡的一項(xiàng)重要指標(biāo)參數(shù),但在現(xiàn)有檢測工藝中存在著難以定量化檢測、測試誤差大等問題,導(dǎo)致在后續(xù)系統(tǒng)復(fù)算過程中難以對成像品質(zhì)進(jìn)行正確評估。為了解決這些問題,文章提出在干涉檢測階段采用非線性誤差校正的方法來對非球面反射鏡的有效通光口徑進(jìn)行檢測。首先是通過光線追跡的方法采集一系列干涉儀CCD坐標(biāo)系和待測反射鏡坐標(biāo)系下的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù);然后對坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式函數(shù)擬合,建立兩者間非線性誤差函數(shù)關(guān)系;最后以干涉儀CCD坐標(biāo)系尺度下的有效干涉條紋圖形作為輸入,反算出鏡面尺度下反射鏡的實(shí)際有效通光口徑。在工程應(yīng)用實(shí)例中,對某型號空間相機(jī)中的一塊米級非球面反射鏡進(jìn)行了實(shí)際檢測,單邊測試精度為干涉儀1個(gè)像素所對應(yīng)的鏡面尺度誤差,且該方法的測試誤差主要取決于測試系統(tǒng)中所選用干涉儀CCD平均分辨率的大小;分別將校正前后的反射鏡參數(shù)代入到系統(tǒng)中進(jìn)行復(fù)算,光學(xué)系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)MTF值的偏差達(dá)到了0.013@71.5線對/mm。結(jié)果表明,應(yīng)用該方法不僅可以在加工過程中對反射鏡的有效通光口徑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,還能正確評估相機(jī)地面裝調(diào)階段的光學(xué)系統(tǒng)成像品質(zhì),在空間光學(xué)元件先進(jìn)制造領(lǐng)域具有重要的工程應(yīng)用意... 

【文章來源】：航天返回與遙感. 2020,41(05)CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

非球面反射鏡檢測光路

檢測光路

按照光線追跡的方法，對球面波入射到零位補(bǔ)償器上的第一個(gè)平面端進(jìn)行采樣，在半徑方向上等間隔取50個(gè)離散點(diǎn)進(jìn)行光線追跡，獲取任一點(diǎn)經(jīng)過補(bǔ)償成像系統(tǒng)后投影到鏡面上的坐標(biāo)點(diǎn)，建立數(shù)據(jù)矩陣，以此作為輸入，按照式（4），進(jìn)行非線性誤差畸變曲線擬合，如圖7所示。從圖7可以看出，在非球面反射鏡的中心原點(diǎn)及邊緣處，不存在非線性誤差。經(jīng)計(jì)算，在約2/3環(huán)帶附近，非線性誤差最大，最大坐標(biāo)偏差量數(shù)值約23.3mm。


本文編號：3223319