[发明专利]一种大视场望远镜光学系统成像质量的检测方法

说明书

本发明涉及一种大视场望远镜光学系统成像质量的检测方法，包括以下步骤：第一步：基准视场标定；第二步：测量视场改变，调整平行光源(1)的出射角度；第三步：波前探测器(4)定位，根据定位闭环结构调整六维运动台(5)的位置和姿态，直至波前探测器(4)与被测大视场望远镜(6)处于共焦位置；第四步：成像质量检测，依据波前探测器(4)的测量数据，利用波前复原算法，得到被测大视场望远镜(6)的成像质量；重复第二步至第四步，直至完成全视场范围的检测。本发明解决了大视场望远镜光学系统成像质量的检测问题，克服了目前以中心视场成像质量近似表示全视场成像质量的不足，实现了全视场的自动检测，提高了检测准确度。

技术领域

本发明属于光电望远镜检测技术领域，特别涉及一种大视场望远镜光学系统成像质量的检测方法。

背景技术

光学望远镜是人类认知太空的重要科学设备，科学家们针对不同的观测和研究目标，对光学望远镜的口径、焦距、工作波段、视场、成像质量等重要指标都提出了较高的要求。大视场光学望远镜在一定的天文观测时间内，能够获取更多的天体信息，提高了使用效率，一直受到科学家和天文观测者的青睐。

目前，光学望远镜通常采用卡塞格林或格里高里系统，它的分辨力较高，成像质量达到衍射极限级别，但是视场有限，其全视场范围内的成像质量差别不大，因此可以仅检测其中心视场状态下的成像质量，代替全视场的检测结果。但是，针对大视场望远镜，特别是应用于空间测量领域，要求全视场范围内成像质量达到近衍射极限级别，就不能采用这种检测方法，因为在实际的工程研制过程中，不同视场状态下，加工、安装等因素引起的误差存在较大差别，中心视场的检测结果仅能够表示较小毗邻视场范围的成像质量，而不能表征全视场范围内的结果。

针对目前望远镜成像质量检测方法中的不足，本发明提出了一种准确检测全视场成像质量的方法，并能自动完成检测。

发明内容

为了解决目前望远镜光学系统成像质量检测中，存在的以中心视场检测结果近似表示全视场结果的问题，特别是针对全视场范围具备近衍射极限成像质量的大视场望远镜，本发明提供了一种大视场望远镜光学系统成像质量检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

本发明采用的技术方案为：一种大视场望远镜光学系统成像质量的检测方法，利用的检测装置包括平行光源及其二维运动台、波前探测器及其六维运动台、计算机，其中计算机、二维运动台、六维运动台和波前探测器组成控制系统，计算机、波前探测器和六维运动台组成定位闭环结构，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：

第一步：基准视场标定，将平行光源调整至中心视场位置，然后安装并调整波前探测器至被测大视场望远镜的共焦位置；

第二步：测量视场改变，通过二维运动台调整平行光源的倾斜和俯仰姿态，达到被测大视场望远镜所需的入射视场角；

第三步：波前探测器定位，根据定位闭环结构调整六维运动台的位置和姿态，直至波前探测器与被测大视场望远镜处于共焦位置；

第四步：成像质量检测，计算机依据波前探测器的测量数据，利用相关的波前复原算法，计算得到被测望远镜光学系统的成像质量；

重复第二至四步，直至完成全视场范围成像质量的检测。

更进一步的，所述的平行光源，可以采用反射式或透射式，有效口径需大于被测望远镜的有效口径。

更进一步的，所述的测量视场需在检测之前，根据被测望远镜的视场范围和检测要求确定，可以按方形或圆形分布形式选择。

更进一步的，所述的波前探测器可以采用哈特曼传感器、剪切干涉仪或曲率测量仪。

更进一步的，所述的二维运动台是指在垂直于平行光源光轴平面内具备两个正交旋转自由度的运动台。