[发明专利]基于地面测试的空间光通信终端的像差补偿方法

权利要求书

1.基于地面测试的空间光通信终端的像差补偿方法，所述的空间光通信终端包括望远镜（1）、第一分光棱镜（2）、整形透镜组（10）和CMOS图像传感器（11），

入射至望远镜（1）的光束经压缩后入射至第一分光棱镜（2），

经第一分光棱镜（2）折射的基准光束经整形透镜组（10）入射至CMOS图像传感器（11），

其特征在于：像差补偿方法包括下述步骤：

步骤一、采用主控计算机（5）向编码器（12）发送编码指令，同时控制半导体激光器（14）发光，编码器（12）为半导体激光器（14）提供调制信号，所述的半导体激光器（14）的光纤发射头位于平行光管（13）的焦点上，主控计算机（5）的图像信号端连接CMOS图像传感器（11）的图像信号端，执行步骤二；

步骤二、将波前传感器（9）放置于平行光管（13）的出光口，使经平行光管（13）的原始光束入射至波前传感器（9）表面的探测区域，主控计算机（5）根据波前传感器（9）采集的波形信号进行测量，获得原始光束波前像差的泽尼克多项式系数A，执行步骤三；

步骤三、将空间光通信终端的望远镜（1）的入光口与平行光管（13）的出光口对准，使经平行光管（13）的激光入射至望远镜（1）的入光口，执行步骤四；

步骤四、采用主控计算机（5）读取CMOS图像传感器（11）采集的基准光图像信号，将所述的基准光束图像信号的光斑质心坐标作为坐标a，执行步骤五；

步骤五、将二维微动平台（3）放置在望远镜（1）的出光口，使经望远镜（1）出光口的光束入射至二维微动平台（3），经空间光调制器（7）入射至第二分光棱镜（8），经第二分光棱镜（8）透射的光束入射至波前传感器（9），经第二分光棱镜（8）折射的测试光束入射至整形透镜组（10），经整形透镜组（10）整形的测试光束入射至CMOS图像传感器（11），

采用主控计算机（5）的微动平台驱动信号输出端连接二维微动平台驱动器（4），

二维微动平台驱动器（4）的控制信号输出端连接二维微动平台（3）的控制信号输入端；

采用主控计算机（5）的光调制驱动信号输出端连接空间光调制器驱动器（6）的光调制驱动信号输入端，

空间光调制器驱动器（6）的控制信号输出端连接空间光调制器（7）的控制信号输入端，

执行步骤六；

步骤六、采用主控计算机（5）读取CMOS图像传感器（11）采集的测试光束图像信号，将所述的测试光束图像信号的光斑质心坐标作为坐标a’，调整二维微动平台（3）、空间光调制器（7）、第二分光棱镜（8）和整形透镜组（10）的位置，使测试光图像信号的光斑质心坐标a’与基准光图像信号的光斑质心坐标a相同，执行步骤七；

步骤七、采用主控计算机（5）读取波前传感器（9）采集的光束质量数据，所述的光束质量数据作为泽尼克多项式系数B，执行步骤八；

步骤八、将步骤二获得的泽尼克多项式系数A与步骤七获得的泽尼克多项式系数B的相同项做差，获得空间光通信终端的真实泽尼克多项式系数C，执行步骤九；

步骤九、调整二维微动平台（3）的倾角，并同时调整空间光调制器（7）的相位和灰度，使CMOS图像传感器（11）采集的测试光的光束产生微扰，即通过空间光调制器（7）和二维微动平台（3）补偿波前像差，执行步骤十；

步骤十、采用主控计算机（5）读取波前传感器（9）采集的波形信号，获得新的泽尼克多项式系数B’，将泽尼克多项式系数A与新的泽尼克多项式系数B’做差，获得新的泽尼克多项式系数C’，执行步骤十一；

步骤十一、判断步骤十所述的新的泽尼克多项式系数C’的系统整体误差是否大于或等于1/20λ，若是则执行步骤八；若否则执行步骤十二；

其中，λ代表测试过程中使用的激光波长，

步骤十二、采用主控计算机5读取CMOS图像传感器11采集新的光斑质心坐标b’，并存储该光斑质心坐标b’，执行步骤十三；

步骤十三、采用主控计算机（5）经基准光图像信号的光斑质心坐标a坐标量与步骤十二存储的新的光斑质心坐标b’的坐标量做差，获得像差产生的坐标偏移量，所述的坐标偏移量即为像差修正参数，主控计算机（5）根据像差修正参数对空间光通信终端进行像差补偿。

2.根据权利要求1所述的基于地面测试的空间光通信终端的像差补偿方法，其特征在于：所述的平行光管（13）为离轴长焦的平行光管。

3.根据权利要求1所述的基于地面测试的空间光通信终端的像差补偿方法，其特征在于：空间光调制器（7）为反射式的空间光调制器。