[发明专利]一种镜面视宁度评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及镜面检测领域，特别提供了一种镜面视宁度评价方法。

背景技术

光学望远镜朝着更大口径方向发展，并带动与之相关的系统工程、光学 机械加工制造、系统集成等相关技术发展，已成为光学望远镜发展的主流 趋势。国际上，地基光学望远镜已经开始三十米级巨型口径的建造，而我 国目前为止光学望远镜的制造水平仍然驻留于2米级，4米级望远镜也是在 最近两年开展具体的论证与研制工作，与国际先进水平存在不小的差距。 实现光学望远镜大口径的技术手段主要为单镜大口径与多镜面拼接相结合 的方式，如欧洲的E-ELT(EuropeanExtremelyLargeTelescope)主镜为792块 1米级子镜拼接而成，美国的TMT(ThirtyMeterTelescope)主镜为492块1 米级子镜拼接而成，GMT(GiantMagellanTelescope)为6块8米级的子镜拼 接而成，这三台望远镜主镜均达到了30米量级，成为目前为止国际上在建 的最大的三台地基光学望远镜。大口径镜面高精度加工检测、大量子镜镜 面的高效率加工检测、大口径镜面的系统集成以及应用技术成为大口径望 远镜发展的关键技术，且都与镜面视宁度关系密切。

随着光学望远镜口径的增大，当超出了镜面湍流内尺度时，镜面视宁 度对于后端成像会造成闪烁、散斑等影响，对于光学加工检测过程同样会 带来不利影响。为了保证大口径光学镜面加工检测质量和效率，以及系统 集成应用的效果，有必要对镜面视宁度进行准确的测量，以利于大口径光 学加工检测以及望远镜系统工程的有效开展。

在镜面视宁度检测的起步阶段，检测思路与检测镜面面形的思路类似， 即检测与理想波前的偏差来确定镜面视宁度，这样的测量方法主要受限于 干涉仪的响应速度以及口径大小。之后的大口径望远镜开始逐渐采用专用 仪器来进行测量，KECK与SUBARU都采用了专门设备即闪烁仪以及自动 对准系统，但是专门设备的缺点就是造价昂贵以及可移植性差。

以往使用一种带变尺度效果的评价方式，其定性的指出了镜面视宁度 的分布与湍流的聚集尺寸，但是其定量评价的效果较差。θFWHM表示系 统成像的能量集中度，其数值越小就表示能量越集中，被湍流影响越小， 虽然可以较好地定量评价镜面视宁度，但其只利用了系统所成像的中心区 域，并不能全面的评价系统。

因此，如何研发一种新的镜面视宁度评价方法，成为人们亟待解决的 问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种镜面视宁度评价方法，以解决以 往评价方法存在的评价效果较差、不能全面评价等问题。

本发明提供的技术方案具体为，一种镜面视宁度评价方法，其特征在 于，包括以下步骤：

1)利用探测器检测待评价镜面的波前斜率信息；

2)将所述波前斜率信息进行傅里叶变换；

3)依据所述波前斜率信息和傅里叶变换后波前斜率信息，计算获得原 始波前信号功率谱；

4)依据所述原始波前信号功率谱，采用合成法计算获得标准化点源敏 感性PSSn，依据所述标准化点源敏感性PSSn进行镜面视宁度评价。

优选，所述依据所述波前斜率信息和傅里叶变换后波前斜率信息，计 算获得原始波前信号功率谱步骤包括：

将所述波前斜率信息和傅里叶变换后波前斜率信息分别依据功率谱定 义式(a)，计算获得原始波前信号功率谱与波前斜率信息功率谱之间的关 系，