專利名稱：同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)裝調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛 焦點的方法。
背景技術(shù)：
卡塞格倫平行光管是一種常用的光學(xué)儀器，廣泛應(yīng)用于光學(xué)檢測領(lǐng)域，用于將焦點發(fā) 出的光準(zhǔn)直為平行光或把入瞳的平行光會聚于焦點成像，它的一個重要使用原則就是要求 光源和探測器準(zhǔn)確位于光管的共軛焦點上。最常見的卡塞格倫平行光管是可見光卡塞格倫 平行光管，它工作于可見光波段并且光源和探測器在同一位置上，對于這類可見光卡塞格 倫平行光管的光源和探測器位置的定位技術(shù)已相當(dāng)成熟。本發(fā)明的紅外卡塞格倫平行光管 用于可見與紅外復(fù)合光路的光學(xué)儀器中，用于產(chǎn)生準(zhǔn)直的紅外光波。由于紅外卡塞格倫平 行光管工作于紅外波段(波長10.6um,肉眼不可見)，且光源和探測器分離，因此其紅外 激光器位置和紅外探測器位置的確定是相當(dāng)困難的，目前沒有可供參考和借鑒的技術(shù)手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種同心球面鏡組定位紅外卡 塞格倫平行光管共軛焦點的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管
共軛焦點的方法，其特征在于包括如下步驟-
(1) 同心球面鏡組對心；
在對心器10上對固定球面鏡1和校準(zhǔn)球面鏡2進(jìn)行對心，使固定球面鏡1和校準(zhǔn)球面 鏡2的兩個工作面同軸、共心；
(2) 紅外激光器和紅外探測器共軛定位； 將對心后的同心球面鏡組置于紅外光路中，并調(diào)整紅外探測器3和紅外激光器4的位
置，直到紅外探測器3與紅外激光器4同軸共軛，此時在紅外探測器3上產(chǎn)生同軸共軛干 涉圖像8;
(3) 紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的定位；
取下校準(zhǔn)球面鏡2將紅外卡塞格倫平行光管9置于紅外光路中的此位置，并調(diào)整紅外 卡塞格倫平行光管9的位置直到紅外探測器3上產(chǎn)生與步驟(2)相同的干涉圖像8;則紅
外探測器3的位置即為紅外卡塞格倫平行光管9的共軛焦點的位置。
所述固定球面鏡1和校準(zhǔn)球面鏡2的焦距分別為紅外卡塞格倫平行光管9的焦距的 0.3~0.5倍和0.4 0.6倍，固定球面鏡1和校準(zhǔn)球面鏡2 口徑O均為30mm 50tnm。膜系-分光膜，波長為0.4y m 0.8y m和8u m 14p m時R:T-1:1。
所述對心器10的對準(zhǔn)精度為1 u m 3 ii m。
所述步驟(2)中調(diào)整紅外探測器3和紅外激光器4，如果紅外探測器3和紅外激光器4 不同軸不共軛，將在紅外探測器3上產(chǎn)生不同軸不共軛的干涉圖像6;如果紅外探測器3 和紅外激光器4同軸不共軛，將在紅外探測器3上產(chǎn)生同軸不共軛干涉圖像7;如果紅外探 測器3和紅外激光器4同軸共軛，將在紅外探測器3上產(chǎn)生的干涉圖像8。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點本發(fā)明利用共心干涉原理，通過使用一組由固定 球面鏡和校準(zhǔn)球面鏡組成的同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點，解決了光源和 探測器分離的紅外卡塞格倫平行光管紅外激光器位置和紅外探測器位置定位困難的問題。


圖1在對心器上對同心球面鏡組對心示意圖2用同心球面鏡組對紅外激光器位置和紅外探測器位置進(jìn)行定位示意圖； 圖3紅外探測器觀察到的干涉圖像；
圖3a紅外探測器和紅外激光器不同軸，不共軛時產(chǎn)生的干涉圖像；
圖3b紅外探測器和紅外激光器同軸，不共軛時產(chǎn)生的干涉圖像； - 圖3c紅外探測器和紅外激光器同軸共軛時產(chǎn)生干涉圖像
圖4用同心球面鏡組對紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點進(jìn)行定位示意圖
圖中l(wèi)為固定球面鏡，2為校準(zhǔn)球面鏡，3為紅外探測器，4為紅外激光器，5為半透半反 鏡，6為紅外激光器位置和紅外探測器位置不同軸、不共軛產(chǎn)生的干涉圖像，7為紅外激光器位 置和紅外探測器位置同軸、不共軛產(chǎn)生的干涉圖像，8為紅外激光器位置和紅外探測器位置同軸、 共軛產(chǎn)生的干涉圖像，9為紅外卡塞格倫平行光管，IO為對心器。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實施方式
詳細(xì)介紹本發(fā)明。
^:實施例介紹一種采用同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的方法，其主要 包括如下步驟
(1)同心球面鏡組對心；
如圖1所示，在對心器10上對固定球面鏡1和校準(zhǔn)球面鏡2進(jìn)行對心，使固定球面鏡 1和校準(zhǔn)球面鏡2的兩個工作面(凹面)同軸、共心本實施例固定球面鏡1的口徑為①30mm;
工作面曲率半徑為紅外卡塞格倫平行光管9的焦距0.5倍；膜系可見(波長0.550um) 與紅外(波長10.6wm) R:T=1:1分光膜；校準(zhǔn)球面鏡2的口徑①為30mm，工作面曲率半 徑為紅外卡塞格倫平行光管9的焦距的0.6倍；膜系可見(波長0.550um)與紅外(波 長10.6nm) R:T-1:1分光膜；對心器10的對心精度1 y m;
(2) 紅外激光器和紅外探測器共軛定位；
如圖2所示，將對心后的同心球面鏡組置于紅外光路中，紅外激光器4發(fā)出的紅外光 經(jīng)半透半反鏡5光路折轉(zhuǎn)90°到達(dá)固定球面鏡1的凹面后50%的紅外光被反射、50%的紅 外光被透射，被反射的紅外光透過半透半反鏡5到達(dá)紅外探測器3;被透射的紅外光透過固 定球面鏡1后到達(dá)校準(zhǔn)球面鏡2的凹面被反射，反射光依次透過固定球面鏡1、半透半反鏡 5最后到達(dá)紅外探測器3，調(diào)整紅外探測器3和紅外激光器4的位置，直到紅外探測器3上 產(chǎn)生干涉條紋。如果紅外探測器3和紅外激光器4不同軸，不共軛將產(chǎn)生的干涉圖像6，如 圖3a所示；如果紅外探測器3和紅外激光器4同軸，不共軛將產(chǎn)生的干涉圖像7，如圖3b 所示；如果紅外探測器3和紅外激光器4同軸，共軛將產(chǎn)生的干涉圖像8，如圖3c所示； 調(diào)整紅外探測器3和紅外激光器4的位置直到它們同軸共軛產(chǎn)生干涉圖像8;本實施例半透 半反鏡5的口徑為O40mm;工作面膜系分光膜，波長為10.6um時R:T-1:1;
(3) 紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的定位；
如圖4所示，取下校準(zhǔn)球面鏡2將紅外卡塞格倫平行光管9置于紅外光路中的此位置， 并調(diào)整紅外卡塞格倫平行光管9的位置直到產(chǎn)生干涉圖像8;那么紅外探測器3的位置即為 紅外卡塞格倫平行光管9的共軛焦點的位置；本實施例的一種采用同心球面鏡組確定紅外 卡塞格倫平行光管共軛焦點的位置標(biāo)定完成。
權(quán)利要求
1、同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的方法，其特征在于包括如下步驟(1)同心球面鏡組對心；在對心器(10)上對固定球面鏡(1)和校準(zhǔn)球面鏡(2)進(jìn)行對心，使固定球面鏡(1)和校準(zhǔn)球面鏡(2)的兩個工作面同軸、共心；(2)紅外激光器和紅外探測器共軛定位；將對心后的同心球面鏡組置于紅外光路中，并調(diào)整紅外探測器(3)和紅外激光器(4)的位置，直到紅外探測器(3)與紅外激光器(4)同軸共軛，此時在紅外探測器(3)上產(chǎn)生同軸共軛干涉圖像(8)；(3)紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的定位；取下校準(zhǔn)球面鏡(2)將紅外卡塞格倫平行光管(9)置于紅外光路中的此位置，并調(diào)整紅外卡塞格倫平行光管(9)的位置直到紅外探測器(3)上產(chǎn)生與步驟(2)相同的干涉圖像(8)；則紅外探測器(3)的位置即為紅外卡塞格倫平行光管(9)的共軛焦點的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的方法， 其特征在于固定球面鏡(1)和校準(zhǔn)球面鏡(2)的焦距分別為紅外卡塞格倫平行光管(9) 的焦距的0.3 0.5倍和0.4 0.6倍，固定球面鏡(1)和校準(zhǔn)球面鏡(2) 口徑0>均為30mm 50mm;膜系分光膜，波長為0.4um 0.8nm和8nm 14um時R:T-l:。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的方法， 其特征在于對心器UO)的對準(zhǔn)精度為lym 3ym。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的方法，其 特征在于步驟(2)中調(diào)整紅外探測器(3)和紅外激光器(4)，如果紅外探測器(3)和 紅外激光器(4)不同軸不共軛，將在紅外探測器(3)上產(chǎn)生不同軸不共軛的干涉圖像(6); 如果紅外探測器(3)和紅外激光器(4)同軸不共軛，將在紅外探測器(3)上產(chǎn)生同軸不 共軛千涉圖像(7);如果紅外探測器(3)和紅外激光器(4)同軸共軛，將在紅外探測器(3)上產(chǎn)生的干涉圖像(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同心球面鏡組定位紅外卡塞格倫平行光管共軛焦點的方法，其特征在于如下步驟(1)在對心器上對固定球面鏡和校準(zhǔn)球面鏡進(jìn)行對心，使固定球面鏡和校準(zhǔn)球面鏡的兩個工作面同軸、共心；(2)將對心后的同心球面鏡組置于紅外光路中，并調(diào)整紅外探測器和紅外激光器的位置，直到紅外探測器與紅外激光器同軸共軛，在紅外探測器上產(chǎn)生同心的零條紋；(3)取下校準(zhǔn)球面鏡將紅外卡塞格倫平行光管置于紅外光路中的此位置，并調(diào)整紅外卡塞格倫平行光管的位置直到紅外探測器上產(chǎn)生與步驟(2)相同的干涉圖像；則紅外探測器的位置即為紅外卡塞格倫平行光管的共軛焦點的位置。
文檔編號G01B11/00GK101344377SQ20081011912
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者吳時彬, 景洪偉, 曹學(xué)東, 楊文志 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所