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申请/专利权人：长光卫星技术股份有限公司

摘要：光学元件光轴与机械轴偏差测试系统、测试方法以及偏差修正方法。涉及光学元件加工领域，解决了机械臂加工光学元件误差大的问题。将光学元件与高精度转台精密定位并夹紧；将光学元件光轴与干涉仪光轴调整至重合状态，记录角度初值；将光学元件转动180°，记录慧差量、倾斜量。将光学元件调整至慧差量为零状态，记录调整过程中角度变化量。根据上述步骤中慧差量、倾斜量以及夹角分析计算，获得光学元件光轴与机械轴的偏移量。以测试结果为依据采用机械臂夹持光学元件进行表面精密抛修。本发明可应用于光学加工阶段对光学元件的光轴与镜体机械轴偏差的精确测量和修正工作中，降低系统调试难度和集成耗时，实现高效装调。

主权项：1.一种光学元件光轴与机械轴偏差的测试方法，其特征在于，应用一种光学元件光轴与机械轴偏差的测试系统，所述测试系统包括干涉仪模块、方位调整模块和角度测量模块；所述干涉仪模块包括干涉仪1和干涉仪测试基准波面发生器2，所述干涉仪测试基准波面发生器2将所述干涉仪1发出的标准球面波前或平面波前转化为与被测的光学元件3镜面一致的非球面波前，以作为测试基准；所述干涉仪1用于测试光学元件3的镜面面型误差；所述方位调整模块包括夹持机构4、高精度转台5、支撑架6、平面反射镜7以及五维调整架9；所述夹持机构4同轴固定设于所述高精度转台5上，用于夹持光学元件3；所述高精度转台5固定设于所述支撑架6上，用于带动所述夹持机构4及其夹持的所述光学元件3进行转动；所述平面反射镜7固定设于所述支撑架6上与高精度转台5相反的一侧；所述支撑架6固定设于所述五维调整架9上，用于支撑所述高精度转台5；所述五维调整架9用于带动所述支撑架6进行五个维度的定位调整；所述角度测量模块包括自准直测角仪8，用于测量所述方位调整模块在调整过程中所述平面反射镜7的角度变化量；所述测试方法包括以下步骤：S1、将所述光学元件3与所述高精度转台5精密定位，并通过所述夹持机构4夹紧；S2、通过所述五维调整架9将所述光学元件光轴11与所述干涉仪光轴10调整至重合状态，将此位置记为零方位，记录零方位时自准直测角仪8测量的角度初值；S3、将光学元件3通过所述高精度转台5从零方位转动180°，将此位置记为180°方位，记录180°方位时所述干涉仪1测试光学元件3的镜面面形误差中的慧差量、倾斜量；S4、通过所述五维调整架9将光学元件3调整至慧差量为零的状态，使得光学元件光轴11与干涉仪光轴10再一次重合，记录调整过程中所述自准直测角仪8测试角度的变化量α，计算光学元件机械轴12与光学元件光轴11的夹角γ＝α2；S5、根据步骤S3中干涉仪1测试的光学元件3的慧差量、倾斜量以及步骤S4中光学元件机械轴12与光学元件光轴11的夹角γ，按照光学几何成像原理进行分析计算，即可获得光学元件机械轴12与光学元件光轴11之间的偏移量。

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