[发明专利]一种相邻拼接镜检测方法及检测系统

说明书

本发明涉及光学领域，具体涉及一种相邻拼接镜检测方法及检测系统，该方法及系统中将相干光光源分成两束具有预设光程差的平行光束；将两束平行光束分别入射到相邻两拼接镜上进行反射；对反射后的两束平行光束进行折转交叉，对折转交叉后的两束光束进行干涉产生干涉条纹；由干涉条纹信息推算出相邻两拼接镜之间的参数信息。与现有采用边缘传感器检测方法相比，本发明的精度更高，方便拆卸及维护并且不受环境温度、湿度、灰尘等因素的影响，且在装调过程中容易操作，解决传统边缘传感器易受环境温度、湿度、灰尘等因素影响的难题，适用于需要高精度共焦共相对准的拼接望远镜镜面，结构简单，可行性强，安装便捷，并具有单元集成的功能。

技术领域

本发明涉及光学领域，具体而言，涉及一种相邻拼接镜检测方法及检测系统。

背景技术

地基望远镜的分辨率跟大气湍流、观测波长、望远镜的有效口径等因素有关。假设望远镜所处环境受大气湍流影响因素稳定不变，观测波长一定，此时望远镜的分辨率与望远镜的有效口径呈正比，但是随着天文探索技术的不断发展，为了探索更加暗弱的遥远目标，望远镜的口径需要不断增大，但是受到加工制造、搬运装调、技术难度、系统可靠性等方面现实因素的制约，单块口径望远镜的口径不能无限增大。目前世界上使用的最大口径望远镜的直径约为8.4m，若要实现更大口径的望远镜，只能通过拼接的技术手段。但是，使用拼接镜的技术手段同样面临着许多新的问题与挑战，其中亟待解决的是拼接子镜的共焦/共相问题。共焦是使拼接子镜间的焦点重合、而共相则要求拼接子镜间相位一致，只有达到共相时才能实现跟同样口径的单镜完全相同的成像效果。这就要求通过调整拼接子镜的piston/tip/tilt实现共焦/共相。调整过程通过高精度微位移促动器实现，这就需要对相邻拼接镜间的piston/tip/tilt进行高精度的检测。

拼接望远镜的拼接镜面的主要特点是每个拼接镜之间都具有三个独立的自由度(piston/tip/tilt)，并且拼接镜面为镀膜反射面，还应保证光学表面在检测过程中不被损坏。

目前，世界上正投入使用的大口径拼接望远镜(美国的Keck和西班牙的GTC)及正在建的美国的JWST和TMT，欧洲南方天文台的E-ELT都是通过调节拼接子镜的piston/tip/tilt实现共焦/共相调节的。但是由于拼接子镜的口径都大于1m，这给拼接镜的装调带来了不便，使得拼接镜不能实现高精度的装调要求。

拼接式望远镜安装时需要将相邻的拼接镜以一定的相对位姿精度装调，需要测量两个拼接镜的相对位姿，常用光学测量手段测量拼接镜的相对位姿。由于拼接镜面尺寸比较大难以在实验室完成装调，所以需要体积小易携带的测量装置便于移动式测量，并且在拼接镜更换时方便重新安装对准，并且要求简单易操作。

发明内容

本发明实施例提供了一种相邻拼接镜检测方法及检测系统，以至少解决现有拼接镜拼接对位难的技术问题。

根据本发明的实施例，提供了一种相邻拼接镜检测方法，包括以下步骤：

将相干光光源分成两束具有预设光程差的平行光束；

将两束平行光束分别入射到相邻两拼接镜上进行反射；

对反射后的两束平行光束进行折转交叉，对折转交叉后的两束光束进行干涉产生干涉条纹；

由干涉条纹信息推算出相邻两拼接镜之间的参数信息。

进一步地，对折转交叉后的两束光束进行干涉产生干涉条纹包括：

对折转交叉后的两束光束进行汇聚干涉，调节汇聚干涉后光束的光线强度，并经准直处理后呈平行光束射出。

进一步地，方法在将相干光光源分成两束具有预设光程差的平行光束之前，还包括步骤：

将相干光光源进行扩束，由细光束扩束为粗光束。

进一步地，方法在对反射后的两束平行光束进行折转交叉之前，还包括步骤：