有效通光口徑是非球面反射鏡的一項重要指標參數(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,導致在后續(xù)系統(tǒng)復算過程中難以對成像品質進行正確評估。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坐標系和待測反射鏡坐標系下的坐標點數(shù)據(jù);然后對坐標點數(shù)據(jù)進行多項式函數(shù)擬合,建立兩者間非線性誤差函數(shù)關系;最后以干涉儀CCD坐標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際有效通光口徑。在工程應用實例中,對某型號空間相機中的一塊米級非球面反射鏡進行了實際檢測,單邊測試精度為干涉儀1個像素所對應的鏡面尺度誤差,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)中進行復算,光學系統(tǒng)調制傳遞函數(shù)MTF值的偏差達到了0.013@71.5線對/mm。結果表明,應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行實時監(jiān)測,還能正確評估相機地面裝調階段的光學系統(tǒng)成像品質,在空間光學元件先進制造領域具有重要的工程應用意... 

【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償器上的第一個平面端進行采樣，在半徑方向上等間隔取50個離散點進行光線追跡，獲取任一點經過補償成像系統(tǒng)后投影到鏡面上的坐標點，建立數(shù)據(jù)矩陣，以此作為輸入，按照式（4），進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及邊緣處，不存在非線性誤差。經計算，在約2/3環(huán)帶附近，非線性誤差最大，最大坐標偏差量數(shù)值約23.3mm。


本文編號：3223319