[发明专利]一种空心角锥棱镜的出射波前优化方法

说明书

本发明提供一种空心角锥棱镜的出射波前优化方法，包括以下步骤：制作具有不同倾斜角度的波前调制窗口；安装空心角锥棱镜，将波前调制窗口安置在空心角锥棱镜前；经由波前调制窗口将入射光打在空心角锥棱镜上，观察出射波前分布的发散角；根据得到的发散角进行波前调制窗口的调整，使得出射波前分布为平面波，实现空心角锥棱镜的出射波前优化。本发明提供的一种空心角锥棱镜的出射波前优化方法，通过制作波前调制窗口，空心角锥棱镜3个二面角的精度不足导致的出射面处的波前分裂，实现空心角锥棱镜的出射波前优化，克服了现有空心角锥棱镜制造精度不足的技术缺陷。

技术领域

本发明涉及精密测量技术领域，更具体的，涉及一种空心角锥棱镜的出射波前优化方法。

背景技术

随着科学的发展和进步，目前的卫星和月球激光测距的单激光脉冲测距精度达到了cm级别，这个测距精度对一系列基础引力物理研究具有极其重要的价值。当前的卫星/月球激光测距的合作目标均为38mm口径的实体角锥棱镜阵列，由于合作目标有多个反射中心，使测距结果有cm级的不确定度。为了对现有的基础引力物理原理进行更高精度的检验，激光测距的精度需要达到mm级别。根据当前激光测距的误差分析，消除激光反射镜的误差成为提高测距精度的最佳突破口。

实体角锥棱镜的材料不均匀性会使其内部产生折射率梯度，使其出射光的波前产生不可接受的畸变，因此在新一代月球激光测距中提出了采用大孔径空心角锥棱镜的想法，空心角锥棱镜利用镜片表面镀膜来反射光线，对材料的均匀性没有严格要求，因此可以制作更大的孔径。但空心角锥棱镜制造的精度不足，使被角锥反射的光束发散角过大，在经过38万公里远传输后难以被地面台站接收到。

发明内容

本发明为克服上述现有空心角锥棱镜制造精度不足的技术缺陷，提供一种空心角锥棱镜的出射波前优化方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种空心角锥棱镜的出射波前优化方法，包括以下步骤：

S1：制作具有不同倾斜角度的波前调制窗口；

S2：安装空心角锥棱镜，将波前调制窗口安置在空心角锥棱镜前；

S3：经由波前调制窗口将入射光打在空心角锥棱镜上，观察出射波前分布的发散角；

S4：根据得到的发散角进行波前调制窗口的调整，使得出射波前分布为平面波，实现空心角锥棱镜的出射波前优化。

其中，所述波前调制窗口采用熔融石英材料制作而成。

其中，所述波前调制窗口由6个倾斜面组成，所述倾斜面设置为屋脊形状。

其中，所述波前调制窗口关于原点对称的两个倾斜面的倾斜角度相同。

其中，在所述步骤S2中，空心角锥棱镜由3片两两互为直角的反射镜粘贴而成。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供的一种空心角锥棱镜的出射波前优化方法，通过制作波前调制窗口，空心角锥棱镜3个二面角的精度不足导致的出射面处的波前分裂，实现空心角锥棱镜的出射波前优化，克服了现有空心角锥棱镜制造精度不足的技术缺陷。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

图2为空心角锥棱镜二面角误差导致出射光产生发散示意图。

图3为加入波前调制窗口改善发散角的示意图。

图4为加波前调制窗口前空心角锥棱镜出射光波前分布示意图。

图5为加波前调制窗口后空心角锥棱镜出射光波前分布示意图。