[发明专利]一种兼顾点面目标的多功能波前探测装置

说明书

本发明公开了一种兼顾点面目标的多功能波前探测装置，通过将点光源与面光源相结合，将点目标夏克‑哈特曼法波前探测器光路、面目标相关夏克‑哈特曼法波前探测光路、面目标相位差法波前探测光路整合在一起，通过变形镜面形产生各种静态或动态的像差，用点目标夏克‑哈特曼法波前探测器探测的波前信息对相关夏克‑哈特曼法与相位差法两种面目标波前探测器的波前探测精度和性能进行评测与校准。本发明具有集成度高、功能多样、操作简单、性能可靠、精度较高、易于对比检校等优点，是进行点面目标复合波前探测的有效装置。

技术领域

本发明涉及一种兼顾点面目标的多功能波前探测装置，可用于面目标相关夏克-哈特曼法波前探测器和面目标相位差法波前探测器的实验验证和精度分析，属于光学检测前沿领域。

背景技术

传统的波前探测器一般采用点目标作为信标，相关的理论和技术已经比较成熟，且可实现高精度的波前探测。然而在一些特殊应用领域，比如卫星对地观测、太阳观测等，无法获得适用于传统波前探测用的点目标。为了实现上述领域高精度高分辨率观测，需要利用面目标，如地物或太阳表面，进行精确的波前探测，因此需要开展面目标波前探测技术研究。目前面目标波前探测方法主要包括相关夏克-哈特曼法和相位差法。然而，面目标相关夏克-哈特曼法波前探测器和面目标相位差法波前探测器的探测精度和范围受到约束较多，需要进行评测和校准，因此一种兼顾点面目标的多功能波前探测装置，提高面目标的波前探测精度和可靠性。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种兼顾点面目标的多功能波前探测装置，解决了现有技术中只能对点目标或面目标进行波前探测，无法兼顾点目标波前探测与面目标波前探测、无法进行实时比对与实时检校、无法进行多条件(如不同光束口径、不同视场大小、不同位置偏差和相对离焦等)下波前探测性能评测等问题。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种兼顾点面目标的多功能波前探测装置，其特征在于包括：点目标夏克-哈特曼法波前探测器光路、面目标相关夏克-哈特曼法波前探测光路和面目标相位差法波前探测光路；其中，所述点目标夏克-哈特曼法波前探测器探测得到参考波前信息；所述面目标相关夏克-哈特曼法波前探测光路探测得到第一波前信息；所述面目标相位差法波前探测光路探测得到第二波前信息；根据参考波前信息和第一波前信息得到相关夏克-哈特曼法的波前探测精度和探测性能；根据参考波前信息和第二波前信息得到相位差法的波前探测精度和探测性能。

上述兼顾点面目标的多功能波前探测装置中，所述点目标夏克-哈特曼法波前探测器光路包括点光源、分束片一、透镜一、孔径光阑、透镜二、视场光阑、透镜三、变形镜、分束片二、透镜四、透镜五、点目标夏克-哈特曼波前传器和计算机一；其中，点光源发出的光依次经过分束片一、透镜一、孔径光阑、透镜二、视场光阑、透镜三、变形镜、分束片二、透镜四和透镜五后到达点目标夏克-哈特曼波前传器，点目标夏克-哈特曼波前传器将采集的信号发给计算机一，通过处理得到参考波前信息。

上述兼顾点面目标的多功能波前探测装置中，点目标夏克-哈特曼波前传器、计算机一和变形镜三者形成闭环回路，能够控制变形镜的面形改变，产生光学系统各种静态或动态像差。

上述兼顾点面目标的多功能波前探测装置中，所述面目标相关夏克-哈特曼法波前探测光路包括面光源、分束片一、透镜一、孔径光阑、透镜二、视场光阑、透镜三、变形镜、分束片二、透镜六、分束片三、透镜七、面目标相关夏克-哈特曼法波前探测器和计算机二；其中，面光源发出的光依次经过分束片一、透镜一、孔径光阑、透镜二、视场光阑、透镜三、变形镜、分束片二、透镜六、分束片三和透镜七后到达面目标相关夏克-哈特曼法波前探测器，面目标相关夏克-哈特曼法波前探测器将采集的信号发给计算机二，通过处理得到光学系统的第一波前信息，根据参考波前信息和第一波前信息得到得到相关夏克-哈特曼法的波前探测精度和探测性能。