[发明专利]一种离轴对准系统及对准方法

权利要求书

1.一种离轴对准系统，其特征在于，按光束传播路径依次包括照明模块、干涉模块以及探测模块，

所述照明模块包括光源、多波长入射光纤以及分光元件；

所述干涉模块包括偏振分束器，所述偏振分束器与所述照明模块和探测模块所在的一侧相对的一侧依次设有第一1/4波片和第一反射镜，所述偏振分束器的另外两侧分别依次设有第二1/4波片、角锥棱镜和第三1/4波片、第二反射镜以及透镜，所述第二反射镜位于所述透镜的后焦面上，所述角锥棱镜的底面中心位于所述透镜的光轴上；

所述探测模块依次包括探测透镜组、偏振装置、探测光纤以及光电探测器。

2.如权利要求1所述的离轴对准系统，其特征在于，所述照明模块还包括快门、光隔离器和相位调制器。

3.如权利要求1所述的离轴对准系统，其特征在于，所述光源为激光器。

4.如权利要求3所述的离轴对准系统，其特征在于，所述光源至少包含四个不同波长，其中有两个波长在红外波段。

5.如权利要求3所述的离轴对准系统，其特征在于，所述光源为单频激光器，所述分光元件为光栅分束器或光纤分束器或平面光波导功率分光器。

6.如权利要求3所述的离轴对准系统，其特征在于，所述光源为双频激光器，所述分光元件为激光频率分裂器。

7.如权利要求6所述的离轴对准系统，其特征在于，所述激光频率分裂器为电光调制器或声光调制器。

8.如权利要求1所述的离轴对准系统，其特征在于，所述偏振装置为二向色偏振器、基于多层涂层的正则偏振分光器、双折射分光器中的一种。

9.一种离轴对准方法，其特征在于，采用如权利要求1~8中任意一项所述的离轴对准系统，所述离轴对准方法包括如下步骤：

所述光源发出激光束，经所述分光元件分为多波长多级次的照明光束，所述照明光束入射至所述偏振分束器并被分为第一光束和第二光束，所述第一光束和第二光束分别经所述反射镜和角锥棱镜的反射后关于所述透镜的光轴对称，所述第一光束和第二光束入射至所述透镜后以对称的入射角照射至对准标记，发生第一次衍射；

两束衍射光束通过所述透镜，被所述透镜后焦面的第二反射镜反射，反射后的光束再次入射到所述对准标记发生第二次衍射；

二次衍射光束被所述透镜收集后，再次经过所述偏振分光器、角锥棱镜以及第一反射镜，最终在所述偏振分束器的分界面相同位置重叠，形成干涉信号；

所述干涉信号分别经所述探测透镜组及偏振装置入射至所述光电探测器，所述光电探测器根据所述干涉信号的相位变化确定对准位置的信息。