[发明专利]一种微纳光自适应探测装置及方法

权利要求书

1.一种微纳光自适应探测装置，其特征在于，该探测装置包括光源系统、准直系统、第一转换系统、第二转换系统、自适应光电系统、成像系统、探测器和图像处理器，所述光源系统用于提供偏振方向与被测物入射角平行的振光；所述第一转换系统设置在光源系统所产生光的前进方向，用于将光源系统产生的光导入探测器；所述准直系统用于规范光进入探测器的路径，所述第二转换系统用于设置光电装置的构型，所述探测器用于接收所述光电转换，获得的数字图像信号，所述图像处理器与所述探测器连接，用于接收所述探测器所获得的数字图像信号，并对所述数字图像信号进行图像处理，以对被探测目标进行分析测量，获得信息。

2.根据权利要求1所述的微纳光自适应探测装置，其特征在于，所述自适应光电系统包括波前传感器、波前控制器和波前校正器，所述波前传感器用于实时测量从目标或目标附近的信标来的波前误差，所述波前控制器用于将波前传感器所测到的波前畸变信息转化成波前校正器的控制信号，以实现自适应光学系统的闭环控制，所述波前校正器将波前控制器提供的控制信号转变为波前相位变化，以校正光波前畸变。

3.根据权利要求2所述的微纳光自适应探测装置，其特征在于，所述成像系统采用变焦光学系统，由固定组、变焦组和补偿组三组光学透镜组成；

所述变焦组用于自动调整器件位置，连续改变变焦系统的焦距，并通过调整所述变焦组的孔径光阑大小，连续改变变焦系统的入瞳直径；

所述变焦系统根据所述焦距与所述入瞳直径的连续改变，实现对所述成像倍率与所述数值孔径的实时调整，以改变焦光学系统的视场与图像分辨率；

所述补偿组用于与所述变焦组联动，补偿物像距离，以保持成像清晰。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的微纳光自适应探测装置，其特征在于，所述探测器为电荷耦合元件图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器。

5.一种微纳光自适应探测方法，其特征在于，该探测方法包括以下步骤：

1)产生偏振方向与被测物入射角平行的偏振光；

2)利用自适应光电系统实时测量波前动态误差；

3)利用成像系统根据波前误差调整变焦系统器件位置，以保持成像清晰；

4)利用探测器接收成像系统输出的成像，获得的数字图像信号；

5)利用图像处理器接收探测器所获得的数字图像信号，并对所述数字图像信号进行图像处理，以对被探测目标进行分析测量，获得信息。

6.根据权利要求5所述的微纳光自适应探测方法，其特征在于，所述自适应光电系统包括波前传感器、波前控制器和波前校正器，所述波前传感器用于实时测量从目标或目标附近的信标来的波前误差，所述波前控制器用于将波前传感器所测到的波前畸变信息转化成波前校正器的控制信号，以实现自适应光学系统的闭环控制，所述波前校正器将波前控制器提供的控制信号转变为波前相位变化，以校正光波前畸变。

7.根据权利要求6所述的的微纳光自适应探测方法，其特征在于，所述成像系统采用变焦光学系统，由固定组、变焦组和补偿组三组光学透镜组成；

所述变焦组用于自动调整器件位置，连续改变变焦系统的焦距，并通过调整所述变焦组的孔径光阑大小，连续改变变焦系统的入瞳直径；

所述变焦系统根据所述焦距与所述入瞳直径的连续改变，实现对所述成像倍率与所述数值孔径的实时调整，以改变所述变焦光学系统的视场与图像分辨率；

所述补偿组用于与所述变焦组联动，补偿物像距离，以保持成像清晰。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的的微纳光自适应探测方法，其特征在于，所述探测器为电荷耦合元件图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器。