[发明专利]一种光学系统波前的子孔径反演方法

摘要

本发明一种光学系统波前的子孔径反演方法；测试若干子孔径波前，获取子孔径与全孔径空间位置关系；求解全孔径与各子孔径波前泽尼克系数的对应关系，建立子孔径与全孔径泽尼克系数的转换矩阵；提取子孔径波前泽尼克系数，通过矩阵除法求解得到全孔径的泽尼克系数；全孔径泽尼克系数反演得到准确的系统波前。本发明方法利用子孔径设备解决了全孔径测试的问题，能够极大的节约测试成本；需要子孔径数量少，测试效率较高。

主权项

一种光学系统波前的子孔径反演方法，其特征在于步骤如下：1)将干涉仪(1)置于光学系统焦面位置，采用第一子孔径平面镜(4)自准直形成干涉光路；所述光学系统包括主镜(2)和次镜(3)；2)利用干涉仪(1)获取光学系统对应子第一孔径平面镜(4)的波前误差，并测量获得第一子孔径平面镜(4)相对于主镜(2)的相对位置(R₀”，A₀”)以及第一孔径平面镜(4)与主镜(2)的半径比S₁；3)将干涉仪(1)置于光学系统焦面位置，采用第二子孔径平面镜(5)自准直形成干涉光路；其中所述第二子孔径平面镜(5)的摆放位置与第一子孔径平面镜(4)不重叠；4)利用干涉仪(1)获取光学系统对应子第二孔径平面镜(5)的波前误差，并测量获得第二子孔径平面镜(5)相对于主镜(2)的相对位置(R₀’，A₀’)以及第二孔径平面镜(5)与主镜(2)的半径比S₂；5)根据第一子孔径平面镜(4)、第二子孔径平面镜(5)与主镜(2)的相对位置，分别计算获得各子孔径与全孔径泽尼克系数的转换矩阵T₁、T₂，并组成转换矩阵$T=\left[\begin{array}{c}{T}_1\\ T_2\end{array}\right];$6)根据干涉仪(1)获取的光学系统对应第一子孔径平面镜(4)、第二子孔径平面镜(5)的波前误差，分别提取第一子孔径平面镜(4)、第二子孔径平面镜(5)的泽尼克系数Z₁、Z₂，并组成子孔径波前泽尼克系数矩阵$Z^{\′}=\left[\begin{array}{c}{Z}_1\\ Z_2\end{array}\right];$7)根据子孔径波前泽尼克系数矩阵Z’以及转换矩阵T，利用公式Z＝Z′\T解算获得全孔径波前泽尼克系数Z；8)将全孔径泽尼克系数Z反演为全孔径波前。