[实用新型]准直光束的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，具体涉及一种准直光束的检测装置。

背景技术

大口径光学系统在天文光学、空间光学、地基空间目标探测与识别、惯性约束聚变等高技术领域都得到了越来越广泛的应用。随着大口径光学元件的制造技术水平的进步，大口径光学元件向着更高精度、更大口径方向发展。大口径干涉仪系统是检测大口径光学元件面形误差的有效仪器。为了保证干涉仪的测量精度，干涉仪的测试光必须具有很高的准直性。这就要求大口径干涉仪系统中的大口径准直物镜具有非常高的加工精度和装调精度，但是常用的大口径准直光束检测设备价格高、研制周期长，因而它的实用性受到很大的限制。

常规的准直光束的检测方法有夏克-哈特曼法和剪切干涉法。

其中，夏克-哈特曼法用一个透镜阵列对准直光束进行分割取样然后聚焦，根据焦斑的位置反求准直光束的波前分布。该方法适合测量小口径准直光束的波前分布，如果测量大口径准直光束，则需要一个特殊设计的光学匹配系统，在公开号为CN1464968A的中国专利文献中公开了具有光学匹配系统的测量系统)，该光学匹配系统需要一个口径不小于被测准直光束口径的高精度的聚焦透镜，这增加了检测系统的复杂度，也大大增加了检测成本。例如，对于应用于惯性约束聚变系统中的口径为610mm或以上的准直光束而言，夏克-哈特曼法不将会导致检测成本大大提高。

剪切干涉法是准直光束检测的重要方法，在公开号为CN1055600A的中国专利文献中公开了一种剪切干涉仪。有关杆剪切干涉仪的具体结构可参考该中国专利文献。但是剪切干涉法需要一个口径至少与被检准直光束口径相当的高精度、高均匀性的剪切板。通常要求剪切板的口径是被检准直光束口径的倍。对于口径为610mm的准直光束而言，需要一个口径为862mm的高精度、高均匀性的剪切板，该剪切板的费用将是非常高。

因而，需要研制结构简单、成本较低的对大口径准直光学系统产生的准直光束进行检测的设备。

实用新型内容

本实用新型提供一种准直光束的检测装置；本装置可显著扩大空间测量范围、提高测量精度和降低检测成本。

本实用新型提供的一种准直光束的检测装置，包括直线导轨、光束采样子装置和采样子光束接收处理子装置；

其中，所述直线导轨的长度不小于待测准直光束的最大束宽，且该直线导轨垂直于所述待测准直光束照射方向设置于光路中；

所述光束采样子装置设置于所述直线导轨上，并可沿该直线导轨滑动；

所述采样子光束接收处理子装置相对于所述光束采样子装置设置，并对准所述光束采样子装置出射子光束的方向。

优选的，所述光束采样子装置为五棱镜；五棱镜设置于所述直线导轨上，并使其主截面锐角的其中一边所在面朝向来光方向，该面称为光束入射面；另一边所在面为光束出射面。

可选的，所述五棱镜为两个相同的四棱镜拼接而成。

可选的，所述光束采样子装置为双反射镜，且两反射镜反射面相对，夹角为锐角。

可选的，所述光束采样子装置为紫外响应光学元件。

可选的，所述直线导轨为具有二维ZY方向导向的装置。

可选的，所述导轨上设置有光栅尺。

可选的，所述子光束接收处理子装置包括成像透镜和CCD。

可选的，所述CCD为紫外增强型CCD。

可选的，产生准直光束的装置包括沿光轴依次设置的激光光源、聚焦透镜和准直透镜。

与现有技术相比，本实用新型提供的准直光束的检测装置中，通过直线导轨、五棱镜或起到相同作用的光学元件作为采样装置，对大口径准直光束进行采样并扫描，获得整个光束的波前分布，并进一步判断该光束是否是准直光束；该装置不需要高精度和大口径的光学检测元件，相比传统的夏克-哈特曼法和剪切干涉法的检测装置，该装置可显著扩大空间测量范围、提高测量精度和降低检测成本。

在本实用新型的优选技术方案中，采用五棱镜作为采样装置，在采样后将子光束旋转90度，从而将光束的纵向调焦转换为横向对准，可提高准直光束检测的精度。

附图说明

图1为本实用新型的准直光束的检测装置的实施例的示意图；

图2为应用本实用新型的准直光束的检测装置采样后的采样光束斜率测量的示意图；

图3为直线导轨在Y方向升降的示意图。

具体实施方式