[发明专利]一种激光后向反射器阵列相位精密调整机构及其检测、调整方法

说明书

本发明公开了一种激光后向反射器阵列相位精密调整机构及其检测、调整方法，该激光后向反射器阵列相位精密调整机构，包括反射器单元、阵列体、驱动机构；所述反射器单元用于安装单个激光后向反射器，所述阵列体用于组合多个反射器单元，所述驱动机构用于驱动单个反射器单元的位移。该检测、调整方法包括：利用沿直线依次设置的激光光源、分光镜、透镜、激光后向反射器阵列相位精密调整机构，分光镜反射光路设置的光探测器，检测反射光束远场光斑图像，对反射器单元进行调整。本发明实现了激光后向反射器阵列活塞相位误差的矫正，提高了激光后向反射器阵列反射光束远场衍射峰值能量，扩展了激光后向反射器阵列使用场景。

技术领域

本发明涉及光电仪器研制领域，特别涉及一种激光后向反射器阵列相位精密调整机构及其检测、调整方法。

背景技术

激光后向反射器是一种回射光束的光学元件，利用三个互相垂直的反射面，光线经过三次反射，射出的反射光线与入射光线平行。且射入光束的光线在激光后向反射器内的光程相等，理想的激光后向反射器对光束的反射使光束内光线相位共轭。该特性使其在光学测量、激光雷达、目标指示等多方面有重要应用。

受限于机械加工精度与激光后向反射器本身结构的原因，大孔径的激光后向反射器在玻璃角的加工精度上以及激光后向反射器重量体积上往往表现不佳，因此市面上常见的激光后向反射器口径往往只有一、两英寸大小，这显然不能满足一些实际工程的要求。因此当需要使用大口径激光后向反射器时，常采用多个激光后向反射器阵列的方式组成一个大口径的光学后向反射器。

目前对于激光后向反射器阵列的优化多数是对激光后向反射器的加工误差和激光后向反射器阵列的排布方式进行研究。角锥棱镜是一种典型的激光后向反射器，在胡诗杰等人“角锥棱镜阵列像差仿真与实验研究”，中国激光，第35卷，第6期中认为综合角误差在一定范围内是可以被忽略的。在李真等人的“角锥棱镜阵列式反射镜反光性能及其评价的研究”，计量学报，第16卷，第2期中表明，正六边形阵列有效通光口径大、光能损失小。

但是，本发明人发现目前的公开报道中，没有针对激光后向反射器阵列子孔径间活塞相位误差造成的影响进行研究与改进。激光后向反射器的反射光线和入射光线之间，仅有一个与口径大小有关的翻转，接近光学相位共轭，被称为“伪相位共轭”特性。该特性是激光后向反射器的一个重要特性，但在现有激光后向反射器阵列之中，由于机械加工精度和安装误差原因，造成激光后向反射器工作面不完全在同一个平面上，引起阵列中不同激光后向反射器反射光束的相位差，这会影响激光后向反射器阵列“伪相位共轭”能力，并造成远场衍射光强峰值的下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：鉴于上述技术缺陷和应用需求，本发明提供一种激光后向反射器相位精密调整机构及其检测调整方法，以满足激光后向反射器阵列部分应用需求。

本发明采用的技术方案为：为解决上述问题，本发明提供一种激光后向反射器阵列相位精密调整机构，包括反射器单元、阵列体、驱动机构；

所述反射器单元用于安装单个激光后向反射器，所述阵列体用于组合多个反射器单元，所述驱动机构用于驱动单个反射器单元的位移；

优选的，所述反射器单元包括激光后向反射器、套筒、弹簧、套筒后盖；所述激光后向反射器固定于所述套筒大圆筒内，所述弹簧套在套筒小圆筒上，所述套筒后盖安装在所述套筒小圆筒后部，用于限制所述弹簧位移；

优选的，所述阵列体用于放置反射器单元，所述阵列体一侧为所述激光后向反射器阵列相位精密调整机构工作面，所述阵列体另一侧为所述反射器单元的弹簧提供支撑面；

优选的，所述反射器单元在所述阵列体内阵列方式为正六边形排布、环形排布、正方形排布或圆形排布；

优选的，所述阵列体与所述驱动机构使用立柱连接、固定；

优选的，所述驱动机构为与所述反射器单元相同阵列方式排布的驱动单元，所述驱动单元为直线电机、测微丝杆、差分调节螺丝或压电陶瓷。