菲涅尔透镜作为二元微结构光学主镜的常用光学元件,在大口径光学系统中其常采用拼接形式。拼接子镜间存在的失调误差会影响光学成像质量。因此,研究拼接菲涅尔透镜各子镜间的高精度对准检测技术具有重要的工程应用价值。本文的主要研究内容如下:1.调研了国内外拼接镜对准检测技术的发展及不同检测方法原理,总结了不同对准检测方法的检测精度及适用范围。结合拼接菲涅尔透镜的特点,提出了平面镜自准直干涉检测方法。2.分析了拼接菲涅尔透镜各子镜间存在的失调误差对主镜成像的影响。以瑞利判据作为像质评价标准,结合误差分配原则,得出了不同失调误差的容限,并运用ZEMAX进行相应的仿真验证。3.详细介绍了平面镜自准直干涉检测技术实现拼接菲涅尔透镜高精度对准的原理。分析了在检测过程中存在不同失调误差时的干涉图像,以指导对准装调。同时提出将计算机辅助装调技术应用于子镜失调误差检测与装调过程当中。采用ZEMAX设计了4片拼接型菲涅尔透镜模型进行仿真实验,验证计算机辅助装调技术应用于拼接菲涅尔透镜对准检测的可行性。针对大口径(口径大于1m)拼接菲涅尔透镜的对准检测,提出了采用反射全息对准标记的干涉检测方法,介绍了其检测原理及对准全息的设计方法。4.设计并加工了口径D=Φ40mm,焦距f=400mm的两片子镜拼接型菲涅尔透镜。采用4D动态干涉仪作为检测仪器,搭建相应的检测实验平台。通过实验实现了子镜间的高精度对准,使得其光学波前PV值小于λ/4,满足对准要求。同时进行了计算机辅助装调实验,装调结果基本符合要求。