大型精密光学系统准直误差分析方法及其应用

大型高功率固体激光装置神光III中包括许多大型、精密光学模块,完成各类模块高精度准直是一项巨大的技术挑战。提出了基于光传输建模分析,数值计算、工程实践3个层次相融合的大型光学系统准直误差分析研究方法,并以空间滤波器系统为对象进行了深入的研究与分析。针对模块准直精度建立了带误差传递的光传输模型,借助误差分析方法,分析了主影响因子及权重,结合工程实际,完成了模块光轴精度分解。采用光轴实体化表征技术和齐次矩阵变换方法,实现了模块、光轴、镜片位姿统一表征,结合激光跟踪仪,完成准直平台设计。最后以具有亚毫弧度准直要求的典型光机模块为例,在工程环境下搭建了准直平台,验证了理论分析方法在实际工程中的适用性。