[发明专利]一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法

权利要求书

1.一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

(1)设置拼接主镜望远镜含有N个子镜，点光源的发出光的波长为λ；

(2)选定拼接主镜望远镜中某一子镜作为参考孔径，通过对其进行M次相移调制，相应的调制量分别为φ₁,φ₂,…,φ_k,…φ_M，其中且k满足1≤k≤M，使用相机在拼接主镜望远镜系统像面处获取的点扩散函数依次为PSF₁，PSF₂，…，PSF_k，…，PSF_M；

(3)通过一个计算求解过程得到各个子望远镜在出瞳面处的偏心误差，计算过程如下：

1)通过傅里叶逆变换，将不同调制量下得到的点扩散函数变换成一组拼接主镜望远镜系统的光学传递函数OTF₁，OTF₂，…，OTF_k，…，OTF_M；

2)将上述的光学传递函数分别乘以相移调制exp(iφ_k)并线性叠加，得到包含偏心误差的C：

其中，n代表除参考孔径外的其余子镜，Δ_n为第n块子镜的波前像差分布，B_r为参考孔径的光瞳函数，B_T为其余子镜的光瞳函数，(a_n,b_n)代表第n个子镜的偏心误差；

3)包含偏心误差的拼接主镜望远镜系统出瞳面分布为：

其中，为第n个望远镜子镜在出瞳面处的分布函数，Im()和Re()分别代表求复数的虚部和实部，通过上式可以计算出拼接主镜望远镜系统各子镜偏心误差分布。

2.根据权利要求1所述的一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法，其特征在于：通过将子镜作为参考孔径并引入相应的相移调制，引入相移调制的子镜可以任意选取，也可以引入新的子望远镜作为系统的参考孔径。

3.根据权利要求1所述的一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法，其特征在于：通过将系统的光学传递函数乘以相应的相移调制，恢复出拼接主镜望远镜出瞳面光瞳分布，探测出各个子镜偏心误差。

4.根据权利要求1所述的一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法，其特征在于：拼接主镜望远镜按结构上分可以是反射式拼接主镜望远镜，或者透射式主镜望远镜，按材料上分可以是玻璃镜，也可以是薄膜镜。

5.根据权利要求1所述的一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法，其特征在于：相移调制器件可以采用反射式液晶空间光调制器件、透射式液晶相位延迟器，也可以采用三维快反镜、六自由度位移台器件。

6.根据权利要求1所述的一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法，其特征在于：相移调制可以采用三步调制，亦可采用四步调制或者更多步数相移调制。

7.根据权利要求1所述的一种基于相移调制的拼接式望远镜系统偏心误差探测方法，其特征在于：成像器件可以是CCD相机，亦可是CMOS相机或者满足条件的其他面阵探测器。