[发明专利]一种实时测量原子绝对重力仪波前畸变的装置和测量方法

权利要求书

1.一种实时测量原子绝对重力仪波前畸变的装置，包括激光光源(6)，其特征在于，还包括激光耦合头(1)、分光平片(2)、反射镜(3)、WFS波前分析仪(4)、和设置在真空腔上的真空腔底部窗片(5)，

激光光源(6)经激光耦合头(1)出射激光，激光耦合头(1)出射的激光经过分光平片(2)形成透射光和反射光，透射光射向反射镜(3)，反射镜(3)对透射光进行反射，经反射镜(3)反射的透射光沿原光路返回至分光平片(2)，分光平片(2)将自反射镜(3)反射的透射光反射至WFS波前分析仪(4)；反射光入射至真空腔底部窗片(5)，真空腔底部窗片(5)对反射光进行反射，经真空腔底部窗片(5)反射的反射光原光路返回至分光平片(2)并透射分光平片(2)进入WFS波前分析仪(4)，

所述的激光光源(6)经激光耦合头(1)出射激光为第一激光或第二激光，真空腔底部窗片(5)外侧一面镀设有第一反射膜，第一激光的波长和第一反射膜的反射波长相同，真空腔底部窗片(5)内侧一面镀设有第二反射膜，第二激光的波长和第二反射膜的反射波长相同。

2.根据权利要求1所述的一种实时测量原子绝对重力仪波前畸变的装置，其特征在于，所述的激光耦合头(1)上镀设全透膜，第一激光至第二激光的波长范围被包含在全透膜的透射波长范围内。

3.一种实时测量原子绝对重力仪波前畸变的测量方法，其特征在于，利用权利要求2所述的实时测量原子绝对重力仪波前畸变的装置，包括以下步骤：

步骤1、先由激光光源(6)经激光耦合头(1)出射第一激光，先遮挡真空腔底部窗片(5)，使第一激光部分透射分光平片(2)射向反射镜(3)，反射镜(3)对第一激光进行反射，经反射镜(3)反射的第一激光原光路反射回分光平片(2)并由分光平片(2)反射到WFS波前分析仪(4)，记录WFS波前分析仪(4)测量到的第一面型测量结果，

步骤2、遮挡反射镜(3)，第一激光部分经分光平片(2)反射后射向真空腔底部窗片(5)，真空腔底部窗片(5)的外侧一面镀设的第一反射膜对第一激光进行反射，经第一反射膜反射的第一激光原光路反射回分光平片(2)并透射分光平片(2)射入WFS波前分析仪(4)，记录WFS波前分析仪(4)测量到的第二面型测量结果，第二面型测量结果减去第一面型测量结果得到第一面型差值；

步骤3、由激光光源(6)经激光耦合头(1)出射第二激光，先遮挡真空腔底部窗片(5)，使第二激光部分透射分光平片(2)射向反射镜(3)，反射镜(3)对第二激光进行反射，经反射镜(3)反射的第二激光原光路反射回分光平片(2)并由分光平片(2)反射到WFS波前分析仪(4)，记录WFS波前分析仪(4)测量到的第三面型测量结果，

步骤4、遮挡反射镜(3)，第二激光部分经分光平片(2)反射后射向真空腔底部窗片(5)，真空腔底部窗片(5)内侧一面镀设的第二反射膜对第二激光进行反射，经第二反射膜反射的第二激光原光路反射回分光平片(2)并透射分光平片(2)射入WFS波前分析仪(4)，记录WFS波前分析仪(4)测量到的第四面型测量结果，第四面型测量结果减去第三面型测量结果得到第二面型差值；

通过以下方程组得到真空腔底部窗片(5)外侧镀设有第一反射膜的一面的面型函数H₂，和真空腔底部窗片(5)内侧镀设有第二反射膜的一面的面型函数H₁，

其中，k₁、k₂分别为第一激光和第二激光的波矢，n₁，n₂分别为第一激光和第二激光在真空腔底部窗片(5)中的折射率，

通过以下公式，获得波长为第一激光波长～第二激光波长之间的激光通过真空腔底部窗片(5)所加入的波前畸变δ₃：

δ₃＝k₃(n₃-1){H₁-H₂}

k₃为第三激光的波矢，第三激光的波长位于第一激光波长～第二激光波长之间，n₃为第三激光在真空腔底部窗片(5)中的折射率。