[发明专利]一种自适应光栅拼接误差控制方法

摘要

本发明公开了一种能够降低光栅拼接难度、提高拼接稳定性的自适应光栅拼接误差控制方法。通过把待拼接子光栅第一次拼接后进行固定，进而提高光栅稳定性，通过科学级面阵CCD显示远场焦斑，通过传感器阵列产生数据，通过远场同步监测系统进行拼接误差的数据分析，通过误差补偿镜对拼接误差进行补偿，有效降低拼接难度，并能够对拼接误差进行实时控制。

主权项

一种自适应光栅拼接误差控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、第一子光栅与第二子光栅首次拼接：第一子光栅固定在光路系统中，第二子光栅安装在光栅架正面上并由驱动机构进行驱动，与第一子光栅进行拼接；固定光栅与拼接的两子光栅形成压缩光栅，激光束经过压缩光栅衍射后再经过聚焦透镜显示在科学级面阵CCD上，通过监测科学级面阵CCD上的远场焦斑形状及大小，焦斑强度，对第一子光栅和第二子光栅的拼接进行调整，使角度误差、位移误差控制在满足配对补偿理论数值之下，然后对第二子光栅进行固定；第一传感器阵列安装于光栅架背面上，并产生第二子光栅各自由度数据，由远场监测系统记录第一传感器阵列各数据；步骤二、将误差补偿镜和小口径反射镜放置在激光射入口，激光束首先由误差补偿镜和小口径反射镜反射后激光束变为两束，其中小口径反射镜反射的光束为第一反射激光束，误差补偿镜反射的光束为第二反射激光束，两束反射激光由透镜组进行扩束后经过片状放大器提升激光束能量，而后进入固定光栅衍射，衍射入拼接第一子光栅和第二子光栅，其中第一激光束射入第一子光栅，第二激光束射入第二子光栅，第一子光栅和第二子光栅的光束衍射后通过聚焦透镜后在CCD上成像；所述小口径反射镜固定在光路中，所述误差补偿镜可由传动机构进行多维度调节，第二传感器阵列产生误差补偿镜各自由度数据；由远场监测系统记录第二传感器阵列各数据；步骤三、远场同步监测系统监测各传感器阵列传感器数据，并监测远场焦斑信息，根据远场焦斑信息，调节误差补偿镜，使远场焦斑达到理想状态，记录第一传感器阵列和第二传感器阵列各数据；此时得到的各数据为理想焦斑时数据；步骤四、当第二子接光栅随着时间过去而产生新的角度误差和位移误差时，第二传感器阵列会及时将数据传送给远场监测系统，并由远场监测系统对比理想焦斑时第一传感器阵列的各数据，得出新的光栅拼接误差的角度和错位信息；远场同步监测系统根据光栅拼接误差的角度和错位信息，根据矩阵光学原理，误差补偿镜与第二子光栅光路具有对应函数关系，因而得出误差补偿镜各自由度调整量，并发出指令微调误差补偿镜，使远场焦斑逐步改善；步骤五、重复步骤三、步骤四，直到远场焦斑达到最佳效果。