[发明专利]一种非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统

权利要求书

1.一种非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统，其特征在于，包括掩模(2)、电控旋转滤光轮(3)、偏振光栅(4)、衍射元件(5)、微位移促动器(6)、第一透镜(7)、空间滤波器(8)、第二透镜(9)、像素移位偏振测量装置(10)和数据采集处理计算机(11)；

所述掩模(2)、所述电控旋转滤光轮(3)、所述偏振光栅(4)、所述衍射元件(5)、所述第一透镜(7)、所述空间滤波器(8)、所述第二透镜(9)和所述像素移位偏振测量装置(10)依次共轴设置，所述微位移促动器(6)设置在所述衍射元件(5)上，所述数据采集处理计算机(11)分别与所述电控旋转滤光轮(3)、所述微位移促动器(6)和所述像素移位偏振测量装置(10)连接；

非连续镜面望远镜的光学系统的出射光入射至一阶波前误差测量系统的像面的共轭面，位于所述共轭面上的所述掩模(2)对不同子镜区域的反射光线进行等圆域采样，经过所述掩模(2)采样后的两束光穿过所述电控旋转滤光轮(3)上的滤光片变成单色光，两束单色光穿过所述偏振光栅(4)，所述偏振光栅(4)根据单色光的偏振状态进行选择性分光，形成+1级衍射光和-1级衍射光，+1级衍射光为左旋圆偏振光，-1级衍射光为右旋圆偏振光，所述衍射元件(5)在所述数据采集处理计算机(11)的控制下移动至+1级衍射光和-1级衍射光的重叠区域并对+1级衍射光和-1级衍射光合束，合束后的光依次经过所述第一透镜(7)、所述空间滤波器(8)和所述第二透镜(9)后形成准直光束，所述准直光束进入所述像素移位偏振测量装置(10)；

所述像素移位偏振测量装置(10)包括顺次设置的光电探测器阵列(10-1)、微偏振器阵列(10-2)和透镜阵列(10-3)，所述微偏振器阵列(10-2)包括若干个偏振器单元，每一个所述偏振器单元分别与所述光电探测器阵列(10-1)的一个像素单元和所述透镜阵列(10-3)中的一个透镜单元对应，所述偏振器单元包括四个偏振角不同的线栅偏振片；

所述像素移位偏振测量装置(10)利用所述光电探测器阵列(10-1)采集四个所述线栅偏振片分类像素记录的光强信号，并将光强信号发送至所述数据采集处理计算机(11)，所述数据采集处理计算机(11)根据光强信号处理得到四幅相移干涉图，通过对四幅相移干涉图进行相位解缠处理得到两块非连续镜面之间的一阶波前误差。

2.根据权利要求1所述的非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统，其特征在于，

四个所述线栅偏振片的偏振角分别为0°、45°、90°和135°。

3.根据权利要求1或2所述的非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统，其特征在于，

所述数据采集处理计算机(11)根据所述一阶波前误差确定对应的预设误差范围，并根据所述预设误差范围控制所述电控旋转滤光轮(3)转动，将当前的滤光片替换为所述预设误差范围对应的滤光片，所述像素移位偏振测量装置(10)重新采集光强信号并将重新采集的光强信号发送至所述数据采集处理计算机(11)，所述数据采集处理计算机(11)根据光强信号处理得到四幅相移干涉图，通过对四幅相移干涉图进行相位解缠处理得到两块非连续镜面之间的高精度一阶波前误差。

4.根据权利要求1或2所述的非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统，其特征在于，

所述非连续镜面望远镜为拼接镜面望远镜或者稀疏孔径望远镜。

5.根据权利要求1或2所述的非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统，其特征在于，

所述微位移促动器(6)为压电陶瓷微位移促动器。

6.根据权利要求1或2所述的非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统，其特征在于，

所述电控旋转滤光轮(3)包括四个圆周均布且波长范围不同的滤光片，四个所述滤光片的波长范围与所述偏振光栅(4)的工作波长范围相匹配。

7.根据权利要求1或2所述的非连续镜面望远镜的一阶波前误差测量系统，其特征在于，

所述偏振光栅(4)的波长范围为450～650nm。