[发明专利]一种调制光束波前控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及自适应光学领域，具体是一种调制光束波前控制装置。

背景技术

目前，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式和分立致动式两种。整体致动式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。

分立致动式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。

但是，现有的波前校正器件，在自适应光学系统中，往往校正能力差，不能达到校正精度的要求。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种调制光束波前控制装置，该调制光束波前控制装置可以改变待调制光束的波前阵面，并且能够达到较高的调节精度，有利于变形镜机构小型化和提高校正能力。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种调制光束波前控制装置，包括合束镜和变形镜片；所述合束镜的中心位于所述变形镜片的光轴上，且该合束镜与变形镜片之间具有设定的角度；待调制光束透射所述合束镜，同时调制光射向该合束镜并经该合束镜反射，然后透射的待调制光束和经反射的调制光合束为同一光路再垂直射入所述变形镜片。

其中，所述合束镜表面设有与所述调制光波长相同的高反膜。

进一步，所述高反膜设置在所述合束镜上的所述调制光入射面。

优选的，所述高反膜通过电镀的方式设置在所述合束镜上。

其中，所述合束镜上设有与所述待调制光束波长相同的增透膜。

进一步，所述增透膜设置在所述合束镜上的所述待调制光束入射面。

进一步，所述变形镜片的出射端面设有与所述调制光波长相同的反射膜。

优选的，所述反射膜采用电镀的方式设置在所述变形镜片上。

再进一步，所述变形镜片采用多层镜片叠加结构；每层镜片的材质对调制波长范围内的设定波长的调制光吸收率不同。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1、本发明在变形镜片吸收的光波长的范围内调整调制光波长和光强分布，从而达到改变变形镜片目标区域内的膨胀厚度和折射率。这两种改变叠加使通过变形镜片上的目标区域的待调制光束发生光程改变，从而改变了待调制光束的波前阵面。可见，本发明对待调制光束的调节能够达到较高精度，有利于变形镜机构小型化和提高校正能力。

2、本发明结构简单，响应速度快，降低能耗节约成本。

附图说明

图1是本发明的调制光束波前控制装置结构示意图；

图2是本发明的设有反射膜型调制光束波前控制装置镜面结构示意图；

图3是本发明的多层变形镜片型调制光束波前控制装置结构示意图；