平行光管是无穷远目标模拟器,它是一种高精度、综合型光学检测基础设备。由于反射系统受材料限制较小,便于轻量化设计,完全没有色差,系统透过率高;离轴系统不存在中心遮拦且焦点被引到主反射镜之外,光路可折叠,减小了系统体积,因此离轴反射式结构在平行光管的设计中得到了广泛的应用。
由几何光学原理知,当点光源处于抛物面反射镜焦点处时,出射光为平行光。因此可以利用抛物面反射镜原理来设计平行光管。
具体的工作原理是:将附配的调整式平面反光镜固定于被检运动直的工件上,用附配于光管的高斯自准目镜头,通过光管上的高斯目镜观察,可以进行运动工件的直线性检验。光源发出的光经聚光镜会聚与分光板反射后均匀照亮分划板。当分划板位于物镜的焦面上时,分划板的像在物镜像空间的无穷远处,即由平行光管发出的光是平行光束。
(平行光管结构示意图)
1.准直光学系统技术指标
a) 光学系统采用反射式离轴抛物面型式
b) 工作波段:0.4μm~12μm;
c) 有效通光口径:不小于Φ300 mm;
d) 准直系统焦距:不小于2000mm;
e) 背景视场:不小于2.5º;
f) 不准直度:≤5"(可见光波段);
g) 抛物面面型精度:PV≤λ/4,RMS≤λ/40,λ=0.6328μm;
h) 反射率:光学主镜与平面反射镜反射率不小于0.9 。
2.红外黑体光源技术指标
a) 工作波段:3μm~5μm、8μm~12μm;
b) 温度范围:室温~400K;
c) 温度分辨率:不大于0.2℃;
d) 温度稳定性:不大于0.5℃;
e) 辐射靶面尺寸