[发明专利]一种适用于天文望远镜的tip-tilt校正系统及校正方法

说明书

本发明涉及一种适用于天文望远镜的tip‑tilt校正系统及校正方法，属于光学工程技术领域，所述校正系统包括第一平移台、第二平移台、快反镜、第二全反镜和CCD传感器，所述第一平移台上设有同光轴的第一全反镜和反射镜，所述第二平移台上设有中心带孔且位于观测星焦点的取样镜，所述快反镜位于第二平移台的上方，所述第二全反镜位于第二平移台的下方，所述CCD传感器与快反镜通讯连接，本发明存在两条相互独立的伴星取样光路，灵活度高，且只需一个CCD传感器便可以兼顾采集两条伴星取样光路的光能信息，便于快反镜进行tip‑tilt校正，提高成像分辨率，同时，天文望远镜的卡焦焦点位置不变，避免影响其它探测设备的位置。

技术领域

本发明属于光学工程技术领域，具体地说涉及一种适用于天文望远镜的tip-tilt校正系统及校正方法。

背景技术

天文望远镜是支撑天文学发展的重要基础，是人类认识宇宙的重要技术手段。目前的天文望远镜以地基为主，由于太阳辐射等因素引发的大气湍流造成大气折射率的随机起伏，影响着地基天文望远镜的光学系统性能。自适应光学可以对目标光波前进行对应的校正。但是，用于实时校正大气湍流的天文自适应光学系统通常需要一颗或多颗足够亮的信标用于进行实时的波前探测。

对大气湍流扰动导致的波前畸变进行模式分解，可以分为高阶项和倾斜项(tip-tilt)两大部分。由于大气湍流具有随时间快速变化的特性，因此，tip-tilt的影响具体表现为星象的抖动，在长时积分条件下表现为星象的弥散，降低天文望远镜的能量利用效率及成像分辨率。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，发明人对天文望远镜的原有光路结构进行改进，既便于进行tip-tilt校正，又能保证观测星仍聚焦于天文望远镜的卡焦焦点位置，同时，观测星光束的发散角不变，避免影响其它探测设备的位置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于天文望远镜的tip-tilt校正系统，包括观测星光路和伴星取样光路，还包括：

第一平移台，位于观测星光路上，其能够沿着水平方向移动，所述第一平移台上设有同光轴的第一全反镜和反射镜，且天文望远镜的卡焦焦点位于第一全反镜的光轴上，所述反射镜包括全反、透射率为10％且反射率为90％的两种切换状态；

第二平移台，位于伴星取样光路上，其能够沿着水平方向移动，所述第二平移台上设有中心带孔且位于观测星焦点的取样镜，所述取样镜处设有第一透镜；

与取样镜同光轴设置的快反镜和第二全反镜，所述快反镜位于第二平移台的上方，且其与第一全反镜平行设置，所述第二全反镜位于第二平移台的下方，且其分别与反射镜、取样镜平行设置，所述第二全反镜处设有第二透镜；

与快反镜通讯连接的CCD传感器，用于采集伴星取样光束的光能信息，并将所述信息反馈给快反镜进行tip-tilt校正。

进一步，所述取样镜上的孔位于观测星焦点处，所述孔的圆心角ψ为0.8′-1.2′；

进一步，所述第二透镜的焦面位于其前、后焦点的等效中心处，以保证经过第二透镜前、后的观测星光束的发散角相等。

进一步，所述第一平移台推出观测星光路后，观测星光束直接聚焦至天文望远镜的卡焦焦点处。

进一步，所述第一平移台推入观测星光路且第二平移台推入伴星取样光路后，所述反射镜处于全反的切换状态，伴星取样光束依次经第一全反镜、快反镜、取样镜、第一透镜成像至CCD传感器，观测星光束依次经第一全反镜、快反镜、取样镜、第二全反镜、第二透镜和反射镜成像至天文望远镜的卡焦焦点处。