[发明专利]一种高分辨力成像望远镜中非共光路像差测量与补偿装置及方法

权利要求书

1.一种高分辨力成像望远镜中非共光路像差测量与补偿装置，包括：望远镜系统(1)、引导镜(2)、快速倾斜镜(3)、低阶波前校正器(4)、第一分光镜(5)、低阶波前传感器(6)、远场成像相机(9)和基准光源(11)；其特征在于：在远场成像光路中加入由高阶波前校正器(7)、第二分光镜(8)和高阶波前传感器(10)组成的高阶像差补偿模块(15)，用来测量和补偿望远镜系统(1)在不同俯仰角和不同方位情况下的高阶静态像差，提升远场成像分辨力；从目标发出的光入射到望远镜系统(1)，经过引导镜(2)进入自适应光学系统(14)中经快速倾斜镜(3)、低阶波前校正器(4)，再通过第一分光镜(5)分成两束，一束进入低阶波前传感器(6)，然后通过反馈控制快速倾斜镜(3)和低阶波前校正器(4)；另外一束经过高阶像差补偿模块(15)中的高阶波前校正器(7)、第二分光镜(8)再次分束，一部分进入高阶波前传感器(10)用于高阶像差的测量，另一部分进入远场成像相机(9)，高阶像差补偿模块(15)中，高阶波前传感器(10)测量到信号反馈控制高阶波前校正器(7)；在进行测量和补偿过程之前，为保证高阶像差补偿模块(15)和远场成像相机(9)测量数据一致，对高阶像差补偿模块(15)进行室内标定，将望远镜系统(1)替换为基准光源(11)；远场成像相机(9)和高阶波前传感器(10)同步采集，保证时间统一性，由高阶波前传感器(10)采集的图像数据计算远场图像数据和远场成像相机(9)采集的远场图像数据一致。

2.根据权利要求1所述的一种高分辨力成像望远镜中非共光路像差测量与补偿装置，其特征在于：所述的高阶像差补偿模块(15)在测量和补偿望远镜系统(1)在不同俯仰角和不同方位情况高阶静态像差是指望远镜系统(1)在实际工作中绕望远镜系统(1)的方位轴(13)和俯仰轴(12)运动，运动过程中望远镜系统(1)和自适应光学系统(14)的相对位置关系始终在发生变化，导致所有光学镜面累加的高阶像差也随着望远镜系统(1)在不同方位和俯仰情况下不一致，需要建立高阶像差随不同方位角和俯仰角的查表关系，望远镜系统(1)在方位角0°～360°范围内、俯仰角在10°～90°范围内，每间隔10°要对恒星进行测量，对各种情况下的望远镜系统(1)静态像差的测量时，需对恒星进行大于10秒钟时间的曝光或者多帧的平均测量已克服大气湍流误差的影响，而得到望远镜系统(1)和自适应光学系统(14)组合的准静态高阶像差与望远镜系统(1)的方位角和俯仰角的一一对应的查表关系。

3.根据权利要求1所述的一种高分辨力成像望远镜中非共光路像差测量与补偿装置，其特征在于：所述波前传感器或是夏克-哈特曼波前传感器，或是曲率波前传感器，或是四棱锥波前传感器。

4.根据权利要求1所述的一种高分辨力成像望远镜中非共光路像差测量与补偿装置，其特征在于：所述波前校正器包括压电陶瓷变形镜，或Bimorph变形镜，或液晶变形镜，或MEMS变形镜。