应用干涉仪对经纬仪光学系统主镜的装调和检测

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现代的光学经纬仪系统在常规武器的靶场任务实验中，其主要作用是观察 目标的全过程 ，为指挥 中心提供高清晰、直观的 目标实况图像 ，提供实时观看平台和事后分析使用的有效数据n 。

在常用经纬仪光学系统中，最常用的是牛顿式光学系统和卡塞格林式光学系统。牛顿式是反射系统中最简单的光学系统，为了消去球差 ，主镜-般制成抛物面 ，当相对孔径减小到 1/12以下时 ，主镜可制作成球面。其结构简单 ，磨制 比较容易 ，成本低廉。

但由于轴外像差较大，视场不宜做得过大 ，且观测方向与镜筒指向方向不-致 ，而相对孔径较大的抛物面牛顿系统，往往被采用作为口径较大的物镜系统。

卡塞格林式望远镜 的主镜和副镜有经典卡塞格林系统和 R-C系统 ，前者 的主镜为抛物面 ，副镜为双曲面。后者的主、副镜均为双曲面。

这两类系统在大型望远镜的制作中经常用到 。由于卡塞格林式望远镜焦距长而镜身短 ，放大倍率也大 ，所得图像清晰，因此得到了广泛应用 ，但其主 、副镜均为非球面，加工难度甚大 ，制作成本昂贵。非球面光学系统检测由于其对称轴的唯-性 ，要获得非球面光学元件 的波前以及理想像点都 比球面光学元件困难的多。两个系统中都需要使用主反射镜(简称主镜)，由于其安装方式和使用的特殊性 ，主镜支撑结构的安装和调试直接影响其系统精度 ，在光学系统成像中起着重要作用嘲。非球面光学元件检测方法主要有干涉法 、轮廓法、计算全息法、哈特曼法以及刀口法等，但都存在着各 自不同的局限性，没有完全解决非球面光学元件面形检测问题。刀口仪具有灵敏度高、直观性强、操作方便、简单灵活、成本低、环境适用性强等特点，非常适合检验大口径长焦距光学元件的面形。数字刀口仪具有刀口仪的优点，并结合计算机技术以及数字图像处理技术对刀口仪进行数字化，是非球面光学元件面形检测的发展方向之-，如果刀口法与干涉仪配合使用，对光学系统装调精度的提高有着更大的效果。

文中从满足光学系统装调要求角度出发 ，对干涉仪在光电经纬仪的装调和检测中的应用 ，借鉴以往的非球面检测技术 ，从装调装置的组成 、工作原理、系统布置、装配调整 、后续检测等方面对应用干涉仪对经纬仪光学系统主镜的装调和检测方法进行了详细介绍。

1 主镜的装配为了保证主镜 的装配精度，主镜在装配与调整过程中，需要采取保护措施 ，并且严格按照预定 的装配步骤与方法进行。

1.1 主镜初步安装与调整经纬仪主镜是安装在主镜室中，主要由前支撑组件、侧支撑组件和底支撑组件组成 ，主镜室结构布局如图 l所示。主镜室共装备六套前支撑组件 ，轴座与调节杆之间为锥面与球面接触 ，使轴座能在小范围内自由调节角度，保证其端面与主镜正面边缘贴紧，减小主镜的局部变形 ；三组底支承组件在轴向上支撑主镜，支撑盘与三角支撑板之间通过钢球连接，三角支撑板与球头支撑之间也是球头接触 ，并都使用拉簧压紧，使支撑盘和三角支撑板都能在小范围内 自由调节角度 ；六组侧支撑组件在径向上支撑主镜 ，正 、倒镜时分别有三组起作用 ，支撑盘与主镜间隔有橡胶垫 ，使支撑盘与主镜有效接触，配重杆与支撑盘之间通过钢球连接，并使用 四组拉簧压紧 ，使支撑盘能在小范围内自由调节角度 ，保证了与主镜的紧密接触。

1主镜支 撑结 构不 恿图Fig.1 Support system of the main mirror经纬仪主镜定位方式-般使用过渡轴套与主镜孔间隙配合安装 ，过渡轴套与芯轴间隙配合，依靠胀圈固定。装配前 ，使用三座标测量仪精确测量主镜内孔尺寸数据、圆度和锥度，根据测量的尺寸，加工芯轴外径直径尺寸和锥度尺寸，使配合间隙小于 0.01 mm。经纬仪的主镜室的结构较复杂，除轴套与芯轴过盈配合外，还加装侧支撑和主镜底部多点浮动支撑，支撑点数目依据主镜直径的大小确定。底部多点浮动支撑要逐-修配对研，保证球头自由运动舒适、接触良好。

1.2 主镜加工和镀膜为了保证主镜加工 、装配和镀膜后的精度 ，在主第5期 王-凡 ：应 用干 涉仪对经纬仪光 学系统主镜的装调和检测 1279面形检测，因此具有相 当大的潜力及发展前景 。