[发明专利]反射式镜面面型控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及精密光学仪器领域，具体涉及一种反射式镜面面型控制装置。

背景技术

变形镜，又称变形反射镜，主要运用于各种自适应光学系统之中，作为波前校正器件校正波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，是自适应光学系统中的重要部件之一，变形镜的研究和发展关系到整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。

变形反射镜式通过改变自己表面面形来补偿波前相位畸变，可分为连续表面形和分立表面两种类型.连续表面变形镜，其优点是可以得到连续的面形，校正精度高，其缺点是面形的变形量比较小。连续表面的变形反射镜又可分为整体致动和分立致动两种。整体致动主要有双压电变形镜和薄模变形镜，其特点是当控制电压作用于某一致动单元时，整个反射镜面都将产生变形，这类变形镜主要用于与曲率波前传感器配合校正波前畸变的低阶模式部分。分立致动变形镜的一个特点是当控制电压作用于一个致动器时，只有该致动器相邻区域产生局部变形。其中致动方向平行于镜面时，致动器作用于反射镜边缘，只能用于校正离焦和像散等特定像差，因此在自适应光学系统里的应用受到了局限。致动方向垂直于镜面的连续表面变形镜可以校正各阶像差，而且能达到很高的校正精度，因此成为自适应光学系统中应用最广的一种波前校正器。

国内在高调节度的可变形镜系统方面的研究较早，在1986年即建立起了第一套激光波面校正系统（详见学术报告文献，姜文汉，自适应光学技术，《中国工程院第二次院士大会学术报告汇编》，1995年7月），其调节口径是70mm*70mm.从应用上看，到目前为止，在这方面应用最成功的就是美国劳伦斯·利费莫尔国家实验室的激光核聚变系统。他们采用由Beamlet公司研制成功的400mm*400mm的可变形镜系统。该系统采用电磁制动器制动的方式，致动器采用六边形布局方式，实现了大口径（400mm*400mm）和较高调节精度的性能。其位移传递系统采用的方式是，致动器直接接触弹性簧片，弹性簧片与能动光学镜面粘连在一起。这样致动器的正向运动位移直接反应到光学镜面上，其负向位移则因弹性簧片的回复力来实现。现有的靠弹簧回复力的变形镜的结构及复杂，因需要精密加工，制造成本较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种结构简单、调节精度高的反射式镜面面型控制装置。

为实现上述目的，根据本发明实施例的反射式镜面面型控制装置，包括：至少一个镜片，所述镜片在接受作用力而产生形变，形变后的面形对照射在其上的光束的波前阵面有整形作用；底座，所述底座与所述镜片相连，用于接受加热/制冷单元的能量变化而产生形变，并将形变作用在所述镜片上；至少一个所述加热/制冷单元，所述加热/制冷单元与所述底座相连，用于为所述底座的形变提供温度条件；至少一个温度探测器，所述温度探测器与所述底座相连，用于探测经加热/制冷单元传到在底座上发生的温度变化值，以便进行控制调节。

在本发明的一个实施例中，所述镜片与所述底座之间为直接相连，或者通过镜柱间接相连。

在本发明的一个实施例中，所述加热/制冷单元均匀分布或非均匀分布地安装在所述底座的内部或表面。

在本发明的一个实施例中，所述温度探测器均匀分布或非均匀分布地安装在所述底座的内部或表面。

在本发明的一个实施例中，所述镜片的厚度等于或大于或小于所述底座的厚度。

在本发明的一个实施例中，所述底座中具有开槽，所述开槽用于改变所述底座的可形变调整区域。

在本发明的一个实施例中，所述镜片包括多个子镜片叠加而成，和/或，所述底座包括多个子底座叠加而成。

在本发明的一个实施例中，所述镜片和所述底座的线胀系数不同。

在本发明的一个实施例中，所述镜片的材料为石英或玻璃。

本发明结构简单，调节精度高，实时效率高，减少能耗，同时结构成本很低并可实现小体积多调节点的高效小型变形镜制作。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明第一实施例的反射式镜面面形控制装置的结构示意图；

图2为根据本发明第二实施例的反射式镜面面形控制装置的结构示意图；

图3为根据本发明第三实施例的反射式镜面面形控制装置的结构示意图；