离轴反射式平行光管设计及次镜检验方案研究

孙永雪，夏振涛，王 珂，姜守望，陈刚义，范 嵘，李 涛

（上海卫星装备研究所，上海 200240）

引言

平行光管的主要作用是产生平行光模拟无限远目标，是光学系统测试常用的高精密光学仪器。随着被测光学系统的要求越来越高，平行光管也向着大口径、长焦距的方向发展。因此，具有小体积、紧凑结构、大口径、长焦距、无中心遮拦等优点的离轴反射式平行光管成为了研究热点。为了得到更好的成像质量，在离轴反射式平行光管中采用非球面是非常有效的方法，但是非球面的面形检验要比球面面形检验困难，尤其是凸非球面的检验，主要困难在于凸非球面需要有一束至少同等口径的汇聚光束。本文设计了一个大视场、长焦距的离轴两反射式平行光管，提出了一种新的凸非球面次镜正面检验方案。

1 平行光管原理

根据光学成像原理，无穷远物体发出来的光经过光学系统，在系统焦面上形成物体像，由于光路可逆，若将物体放在光学系统焦面上，则在无穷远成像，平行光管就是利用该原理发出平行光在室内模拟无穷远目标。具体工作原理如图1 所示，光源照射靶标，光束经过物镜以平行光射出，对于被测光学系统来说，靶标相当于一个无穷远目标，经过被测系统会聚在其焦点的探测器上[1-3]。

图1 平行光管原理图Fig.1 Schematic diagram of collimator

靶标就是带有刻线或图案的基片，根据测试项目不同，基片上刻线或图案不同，常用的如图2 所示几种：图2（a）是十字线，有带刻度和不带刻度两种，可用来测试曲率半径和校正光轴；……