[发明专利]一种应用于分块式拼接望远镜共相检测方法与装置

说明书

一种应用于分块式拼接望远镜新型共相检测方法与装置，包括拼接镜望远镜、准直透镜、分块式变形镜、4f系统、第一分束器、第二分束器、拼接镜MASK、夏克‑哈特曼波前探测器、成像系统和控制系统；采用白光(400nm‑700nm)非相干图案和白光理想艾里斑图案作为模板，利用互相关算法计算拼接镜piston误差，并通过调节分块式变形镜来达到快速调节拼接镜piston误差的目的。该检测方法与光电检测系统在不增加现有检测系统复杂度情况下，具有无限量程、高精度、快速检测和调节piston误差的优点。

技术领域

本发明涉及光学共相检测领域，具体为一种应用于分块式拼接望远镜新型共相检测方法与装置。

背景技术

随着主动光学技术，计算机技术，传感器技术和先进光学加工技术的不断发展，拼接技术已经成为大口径望远镜口径不断增大的主要技术手段。拼接镜的共相检测技术是确保拼接精准和维持镜面质量的关键技术之一，定量测量数据是指导拼接确定性调整的依据，也是高质量拼接镜面成像和高望远镜角分辨率的根本保证。

目前大口径望远镜拼接技术是世界技术发达国家竞相开展研究的热门课题，其许多共相检测技术已经应用到实际的工程中。开展拼接共相检测技术的研究，进一步提高拼接效率和精度，对提高拼接镜面的成像质量以及促进拼接技术的进步具有重要意义。

现有技术中，拼接型望远镜piston误差检测有多种方法如相位差法、曲率传感技术、宽窄带夏克哈特曼法、四棱锥波前探测器法、色散条纹、色散瑞利干涉法，双波长检测等方法，但这些方法都无法同时达到大量程、高精度、高能量利用率、较快速度的检测。

目前运行的拼接望远镜都是通过调节拼接望远镜主镜的piston误差来达到共相调节的目的，但单块拼接子镜的口径惯性大，共振频率低，使得共相调节的效率低下。同时，即使望远镜实现了快速共相检测，也不能实现拼接望远镜快速共相调节的要求。

为此，本发明涉及一种应用于分块式拼接望远镜新型共相检测方法与装置，达到快速调节拼接望远镜系统中的piston误差以及倾斜误差的目的。

发明内容

为解决背景技术提出的问题，本发明旨在提供一种应用于分块式拼接望远镜新型共相检测方法与装置，实现快速调节拼接望远镜系统中的piston误差和倾斜误差的目的。

本发明在拼接镜望远镜系统中拼接镜的共轭面放置与拼接子镜一一对应的分块式变形镜，通过调节分块式变形镜来达到快速调节拼接望远镜系统中的 piston误差。

一种应用于分块式拼接望远镜新型共相检测装置，其特征在于包括：

拼接望远镜，包含拼接子镜，将接收外围的入射光线会聚后输出；

准直透镜，将接受的光束转为平行光束；

分块式变形镜，设有后驱动器，并将光束导向4f系统；

4f系统，将来自分块式变形镜的光束导向第一分束器；

第一分束器，将入射光束分成第一分光束和第二分光束；

拼接镜MASK，将第一分光束导向第一夏克-哈特曼波前探测器；

第二分束器，将第二分光束分成第三分光束以及第四分光束；第三分光束导向成像系统，第四分光束导向第二夏克-哈特曼波前探测器；以及

控制系统，与第一波前探测器、第二波前探测器以及成像系统数据连通，并与分块式变形镜的后驱动器连接。

进一步的，所述第一分束器和第二分束器均为分光棱镜。

进一步的，所述拼接镜MASK的中圆孔正对第一夏克-哈特曼波前探测器。