1.本发明属于光学装配调试技术领域，具体涉及一种光学元件重力形变抑制装置及抑制方法。
背景技术：
2.在大型光学系统中，常需要在倾斜姿态下使用大口径光学元件进行光路中继传输，光学元件在倾斜姿态下极易产生重力形变，导致元件面形波前畸变，尤其是对于大径厚比的光学元件，其重力形变表现得更加明显，如果不能采取有效方法抑制重力形变，若用在激光装置中，重力形变会直接影响输出的光斑质量和打靶精度，若用在望远系统中，重力形变会产生像差，最终导致目标成像位置与实际位置产生偏差且成像不清晰。
3.在现有技术中，用于补偿重力形变的手段主要包括背部支撑、正面夹持等。其中，背部支撑方式需要在元件上开孔、装配机械胀套等，过程复杂，对装配要求高，且存在元件崩裂风险。正面夹持方式对夹持装置加工要求高，载荷控制均匀性要求高，并且元件在离线装配完后还需采用干涉仪进行面形测量，由于干涉仪标准镜水平放置也会有重力形变，故一般干涉仪通常只能对竖直姿态放置的元件面形进行测量，有的为了实现元件倾斜姿态面形测量，通过扫描拼接的方式进行测量，但是对扫描稳定性、扫描定位精度、拼接算法精度等要求高，且效率低。
技术实现要素：
4.为避免补偿重力形变所存在的上述问题，本发明提供一种光学元件重力形变抑制装置，采用气悬浮技术，可适用于抑制水平姿态和倾斜状态的光学元件重力变形，通用性较强。
5.为实现上述目的，本发明技术方案如下：
6.一种光学元件重力形变抑制装置，其关键在于：包括元件夹持框，所述元件夹持框内部安装有气浮板，所述气浮板上分布有第一气孔和第二气孔，其中，所述第一气孔沿气浮板的周向分布，第二气孔分布在各个所述第一气孔围成的区域内，所述第一气孔连接有压缩空气气源，第二气孔连接有压缩空气气源或真空发生器；所述元件夹持框远离气浮板的一侧具有安装敞口，用于装配光学元件，所述安装敞口的周向侧壁上设有螺纹定位部件。
7.采用上述结构，无论光学元件工作反射面是朝上水平放置、朝上倾斜放置、朝下水平放置或朝下倾斜放置，均可通过正向吹气和/或负压吸气来达到抑制元件重力形变的目的，并且是非接触式抑制方式，元件无任何损伤风险。
8.作为优选：所述螺纹定位部件为胶头顶丝。
9.作为优选：所述元件夹持框为矩形框，其四侧各安装有两个所述胶头顶丝。
10.作为优选：所述气浮板为矩形结构，各个所述第一气孔在气浮板上表面呈矩形环状分布，各个所述第二气孔呈矩形阵列分。
11.作为优选：所述元件夹持框在对应安装敞口的边缘位置设有挡块。
12.本发明还提供了一种重力形变抑制方法，包括上述光学元件重力形变抑制装置，其方法在于：将光学元件安装在元件夹持框的安装敞口位置，并使各个螺纹定位部件抵接在光学元件的侧部。
13.采用上述方法，能够以非接触的方式达到抑制光学元件重力形变的目的。
14.作为优选：所述螺纹定位部件抵接在光学元件侧部的正中间。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、能够以非接触的方式达到抑制光学元件重力形变的目的，适用于工作反射面朝上水平放置、朝上倾斜放置、朝下水平放置或朝下倾斜放置的任一光学元件，通用性好。
17.2、对光学元件侧部中间位置采用胶头顶丝适度夹持，可防止元件横向移动，且对元件面形无影响。
18.3、不局限于元件的口径，可实现对任何形状元件的重力形变进行抑制。
19.4、可适用于多种材质的元件重力形变抑制，如：磷、硅酸盐玻璃、金属、陶瓷等。
20.5、可根据需要设置真空发生器压力，将元件面形校成平型、凹型或凸型等目标形状。
附图说明
21.图1为重力形变抑制装置的俯视图；
22.图2为重力形变抑制装置的使用状态参考图光学元件工作面朝上；
23.图3为重力形变抑制装置的使用状态参考图光学元件工作面45
°
朝上；
24.图4为重力形变抑制装置的使用状态参考图光学元件工作面朝下；
25.图5为重力形变抑制装置的使用状态参考图光学元件工作面45
°
朝下；
26.图6为重力形变抑制装置应用于干涉仪测量元件倾斜姿态面形的示意图。
具体实施方式
27.以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
28.如图1所示，一种光学元件重力形变抑制装置，主要由元件夹持框1和气浮板2组成，从图2可以看出，元件夹持框1为矩形框结构，气浮板2安装在元件夹持框1的内部，元件夹持框1远离气浮板2的一侧具有安装敞口3，安装敞口3的四侧各安装有两个螺纹定位部件4，在本实施例中，螺纹定位部件4优选采用胶头顶丝。
29.气浮板2上分布有第一气孔2a和第二气孔2b，第一气孔2a沿气浮板2的周向分布，并围成矩形环状结构，第二气孔2b分布在矩形环状结构所限定的区域内，各个第二气孔2b呈矩形阵列分，其中，第一气孔2a连接有压缩空气气源，第二气孔2b以择一的方式连接有压缩空气气源或真空发生器。
30.请参图2，当待抑制光学元件6工作反射面朝上水平放置使用姿态时，其重力抑制的工作原理为：
31.将光学元件6安装在元件夹持框1的安装敞口3位置，气浮板2上的第一气孔2a和第二气孔2b均与外部压缩空气气源连接，接通压缩空气并向光学元件6底部吹气，使光学元件6悬浮起来，调整胶头顶丝使之与光学元件6侧面刚好接触，以防止光学元件6横向移动，元件实现自平衡，悬浮力与光学元件6重力相等，将光学元件6重力抵消，从而实现了光学元件
重力抑制，达到抑制元件重力形变的目的。
32.请参图3，当待抑制光学元件6工作反射面朝上45
°
倾斜放置使用姿态时，其重力抑制的工作原理为：
33.将光学元件6安装在元件夹持框1的安装敞口3位置，气浮板2上的第一气孔2a和第二气孔2b均与外部压缩空气气源连接，接通压缩空气并向光学元件6底部吹气，光学元件6沿着表面法线方向悬浮起来，光学元件6一半的重力与悬浮力抵消，另一半的重力由下边缘胶头顶丝支撑，胶头顶丝抵接在光学元件6侧部的正中间，由于胶头顶丝所在平面处于光学元件6中性面上，对光学元件6面形影响很小，故实现了光学元件6重力抑制，从而达到抑制元件重力形变的目的。
34.请参图4，当待抑制光学元件6工作反射面朝下水平放置使用姿态时，其重力抑制的工作原理为：
35.将光学元件6安装在元件夹持框1的安装敞口3位置，气浮板2上的第一气孔2a连接压缩空气气源，第二气孔2b连接真空发生器，然后接通压缩空气，第一气孔2a往外吹气，第二气孔2b往内吸气，通过调整真空发生器的工作压力，实现吸附力大小的控制，气浮板2中间的真空吸附力以边缘喷出的压缩空气气体压力为支点，将光学元件6向上提拉，但不接触光学元件6，将光学元件6重力抵消，此时再调整胶头顶丝使之与光学元件6侧面刚好接触，以防止元件横向移动，从而达到抑制元件重力形变的目的。
36.请参图5，当待抑制光学元件6工作反射面朝下45
°
倾斜放置使用姿态时，其重力抑制的工作原理为：
37.将光学元件6安装在元件夹持框1的安装敞口3位置，气浮板2上的第一气孔2a连接压缩空气气源，第二气孔2b连接真空发生器，然后接通压缩空气，第一气孔2a往外吹气，第二气孔2b往内吸气，通过调整真空发生器的工作压力，实现吸附力大小的控制，气浮板2中间的真空吸附力以边缘喷出的压缩空气气体压力为支点，将光学元件6沿着表面法向方向提拉，但不接触光学元件6，将光学元件6部分重力抵消，另一部分的重力由下边缘胶头顶丝支撑，由于胶头顶丝所在平面位于元件中性面上，对元件面形影响很小，故实现了光学元件6重力抑制，达到抑制光学元件6重力形变的目的。
38.重力形变抑制装置还可用于干涉仪测量光学元件的倾斜姿态面形，其应用布局请参图6所示，在该图中，元件夹持框1的安装敞口3位置安装有标准镜8，待测光学元件6位于干涉仪7与标准镜8之间的反射光路上。
39.再如图4和5所示，在元件工作反射面朝下水平放置或朝下45
°
倾斜放置时，为了防止元件跌落，在元件夹持框1在对应安装敞口3的边缘位置设有挡块5。
40.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。