[发明专利]一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法

说明书

技术领域

本申请涉及光学器件检测技术领域，更具体地说，涉及一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法。

背景技术

光栅是一种重要的光学器件，广泛应用于各种光学系统(例如天文望远镜系统和激光惯性约束核聚变系统)中。随着光学系统的不断发展，各种光学系统对光栅的尺寸要求也越来越大，而生产单块大尺寸(米量级或以上量级)光栅存在诸多技术难题。因此现今主流的大尺寸光栅的生产方式通常为采用两块或多块相对小尺寸光栅进行拼接，获得拼接光栅的方式。但是拼接光栅间的相对位置精度要求很高，高精度的拼接误差检测手段是拼接光栅能够适用的重要前提。

现有技术中对拼接光栅的拼接误差检测方法主要包括干涉检测法和远场能量检测法。其中，远场能量检测法通过测量零级远场能量和非零级次双波长远场能量，通过获得的三个光斑形状判断拼接光栅的拼接误差。而采用干涉检测法也需要远场能量检测法的协助，通过零级干涉条纹和非零级次的双波长远场能量判断拼接光栅的拼接误差。

但是当拼接光栅的入射光波前存在像差时会对远场能量的获取产生较大影响，从而产生较大的误差。因此，如何只采用干涉检测实现对拼接光栅的拼接误差检测成为研究人员的研究方向之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接光栅拼接误差校正方法，以实现仅利用干涉检测实现对拼接光栅的拼接误差的检测，进而避免当拼接光栅的入射光波前存在像差时产生较大误差的目的。

为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种拼接光栅拼接误差检测系统，包括：干涉仪、棱镜、第一反射部和第二反射部；其中，

所述干涉仪用于向待检测光栅发送第一检测光；

所述棱镜设置于所述干涉仪与待检测光栅之间，用于改变部分所述第一检测光的传播方向，获得第二检测光，未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光；

所述第一反射部用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹或非零级干涉条纹；

所述第二反射部用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，以在所述干涉仪内形成第二零级干涉条纹。

优选的，所述第一反射部为第一反射镜；

所述第一反射镜处于第一预设位置时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹；

所述第一反射部处于第二预设位置时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹。

优选的，所述第一反射部包括第二反射镜和第三反射镜；

所述第二反射镜位于第一预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹；

所述第三反射镜处于第二预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹。

优选的，所述第二反射部包括第四反射镜和第五反射镜；

所述第四反射镜用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，使其向所述第五反射镜传播；

所述第五反射镜用于反射经所述第四反射镜反射的第二检测光，以在所述干涉仪内形成第二零级干涉条纹。

优选的，所述棱镜为玻璃棱镜或水晶棱镜。

一种拼接光栅拼接误差校正方法，应用于上述任一实施例所述的拼接光栅拼接误差检测系统，所述拼接光栅拼接误差检测系统包括：干涉仪、棱镜、第一反射部和第二反射部；所述方法包括：

利用所述干涉仪向待检测光栅发送第一检测光，所述第一检测光经过所述棱镜获得第二检测光，未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光；

利用所述第一反射部反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，在所述干涉仪内获得第一零级干涉条纹；

调整所述第一反射部所在位置，使所述第一反射部反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，在所述干涉仪内获得非零级干涉条纹；

利用所述第二反射部反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，在所述干涉仪内获得第二零级干涉条纹；

根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅，以消除所述待检测光栅的拼接误差。

优选的，根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅包括：