在光学扫描和光电检测系统中,为了实现远距离、大范围光束平移的目的,对由双五棱镜构成的光束平移系统进行精度分析,并利用自准直法对系统的平行性精度进行测试。其组件中两个五棱镜摆放位置相对于理论位置存在误差,导致系统中出射光与入射光不平行,利用自准直法对系统进行光学装调,以保证出射光与入射光的平行性。但该平移组件在工作时通过转动副绕入射光轴旋转,系统会相对于某一机械轴产生转动误差,导致双五棱镜系统坐标转换矩阵发生变化,出射光与入射光不再平行。通过分析五棱镜的方位误差和系统整体的转动误差与系统误差之间的非线性关系,建立数学模型,并利用仿真实验加以验证理论分析的正确性,最后提出减小系统误差的解决方案,将其组件平移精度控制到10″以内,为棱镜在光束折转时的误差分析提供借鉴。

由于无法对调整架各维调节自由度之间的坐标耦合关系进行量化和补偿校正，一般在光学系统装调中通常忽略坐标耦合情况，造成光学调整的误差。本文通过数学建模与仿真，详细分析了多维精密光学调整架各维运动自由度之间的耦合关系，对多维光学调整架的各维调整量进行分解变换，对各维调整量之间的坐标耦合进行了补偿校正，测试结果表明，该方法可以有效减小实际机械调整量和期望的光学调整量之间存在差异，从而实现更加准确的光学调整。

介绍了利用干涉仪检测调整非球面物镜光路的方法。调整分粗调和精调两个阶段。在粗调阶段，以激光的光轴作 为检测光路的基准光轴，建立起共轴光路检测系统；在精调阶段，以WYGO干涉仪内部倾斜系数作为调整依据，进行物镜的精调。用干 涉仪测得的物镜的面形质量为：波前PV值优于λ/8，RMS值达到λ/100 (λ=0.6328m)，检测结果满足波 前检测镜头的要求。这表明此种光路调整方法能够反映物镜真实的面形精度，并且能用于高精度的物镜检测。

研究开发了一种用于光学调整的二维压电驱动的纳米级微动工作台,建立了工作台的力学模型,并利用结构力学理论推导出工作台沿X、Y方向刚度及前二阶固有频率的解析式.通过微动工作台固有频率及沿X、Y方向刚度的实验测试,验证了解析方法和有限元方法用于微动工作台设计分析的可行性.有限元分析结果表明,可通过改变直角平板柔性铰链的特征参数,达到控制和优化工作台固有频率、输出位移、应力分布及驱动力响应的目的,并提出一种初选微动工作台柔性铰链参数的简易方法.