[发明专利]一种基于检测波前编码系统的光子筛对准方法

说明书

一种基于检测波前编码系统的光子筛对准方法，在主全息外围加入光子筛，将光子筛放在汇聚光路中，通过观察光子筛的干涉条纹，采用计算全息法对波前编码系统相位进行反向调制，使得主全息与波前编码系统的顶点曲率中心重合且旋转对称轴线重合，实现主全息的精确定位。本发明通过在主全息外围设计了一个光子筛作为检测波前编码系统的对准系统，观察通过光子筛的干涉条纹判断主全息板是否存在离焦、偏心及倾斜，从而实现主全息的精确定位。

技术领域

本发明涉及一种基于检测波前编码系统的光子筛对准方法，属于光学检测技术领域。

背景技术

波前编码器件是一种非旋转式非球面，具有各个方向的光焦度和面型凹凸程度均不同的光学特性。该器件为波前编码系统的核心元件。它利用其独特的光学特性对波前进行相位编码，从而起到扩展景深的作用。所以，波前编码系统的高精度检测是实际应用的关键技术之一，也是其高精度加工的基础与保证。在球面镜误差检测时，由于通过背测球面在球面镜面型误差检验时,因为通过被测球面球心的任一直线都是球面的旋转对称轴线,所以球面检验时只要将被测球面的球心与标准球面波通常由点光源或参考面反射的像点产生的球心调整到相重合就可以了,不存在彼此光轴倾斜偏心的问题。如果采用自准式光路检测时,只要调整被测球面反射的像点与点光源本身重合就可以了。但在非球面系统检测中,由于非球面只有唯一的一条旋转对称轴线,所以非球面系统检验时不仅要求主全息与波前编码系统的顶点曲率中心重合且旋转对称轴线重合, 而且要求保证两者的旋转对称轴线也彼此重合。

所以由于主全息不准会引入的离焦、倾斜及偏心误差，针对上述问题，引入一种新的对准方法来消除上述的误差，显然是有必要的。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种基于检测波前编码系统的光子筛对准方法，通过控制光子筛筛孔的位置分布得到任意的位相分布，即得到任意的非球面波前。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种基于检测波前编码系统的光子筛对准方法，在主全息外围加入光子筛，将光子筛放在汇聚光路中，通过观察光子筛的干涉条纹，采用计算全息法对波前编码系统相位进行反向调制，使得主全息与波前编码系统的顶点曲率中心重合且旋转对称轴线重合，实现主全息的精确定位。

上述光子筛满足：，其中f为光子筛的焦距，(x,y)为光子筛每个筛孔的位置，n为光子筛的环带数。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明通过在主全息外围设计了一个光子筛作为检测波前编码系统的对准系统，观察通过光子筛的干涉条纹判断主全息板是否存在离焦、偏心及倾斜，从而实现主全息的精确定位。

附图说明

图1是初始卡塞格林系统结构图。

图2是初始系统MTF图。

图3是初始系统点列图。

图4是初始系统波前图。

图5是波前编码卡塞格林系统结构图。

图6是波前编码系统MTF图。

图7是波前编码系统点列图。

图8是波前编码系统波前图。

图9是光子筛结构图。

图10是插入光子筛后波前编码卡塞格林系统结构图。

图11是插入CGH后MTF图。

图12是插入CGH后点列图。

图13是插入CGH后波前图。

其中：1、主镜；2、次镜；3、光子筛。

具体实施方式