[发明专利]一种检测和调整球面反射镜共球心的方法和装置

权利要求书

1.一种检测球面反射镜共球心的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）将点光源发出的球面波经准直透镜成为平行光；

2）采用偏振分光棱镜PBS将平行光分成振动方向互相垂直的S光和P光；

3）透射的P光经45°旋光晶片的出射面分为透射光和反射光；所述45°旋光晶片的出射面镀有半透半反膜；

所述反射光再次经过45°旋光晶片后，振动方向与PBS透射方向垂直，被PBS全部反射，经十字分划板后进入接收器，作为参考光；

所述透射光经聚焦透镜聚焦在光阑的中心，形成发散的球面波；将待测球面反射镜置于光阑后的发散光束中；

4）球面波经待测球面反射镜反射后，沿原光路返回，经45°旋光晶片后，振动方向与PBS透射方向垂直，被PBS全部反射，经十字分划板后进入接收器，作为测试光与步骤3）中的参考光发生干涉；

5）通过步骤4）中的干涉图样，以及干涉图样的波前信息，判断球面反射镜的共心情况：

5.1）基于球面反射镜的共心判断结果将不同曲率半径的球面反射镜调整为共球心，包括：

5.10）将其他球面反射镜遮挡，保留一个球面反射镜，即第一球面反射镜；

5.11）粗调第一球面反射镜，将第一球面反射镜反射在光阑上的光斑调整到较小；

5.12）微调第一球面反射镜，使反射光斑与光阑中心逐步靠近，并调整光斑大小为最小；

5.13）微调第一球面反射镜，使反射光斑与光阑中心重合，在CCD接收器中找到干涉图样；

5.14）微调第一球面反射镜，使测试光与参考光的十字分划板的像重合；

5.15）将CCD接收器置换成波前传感器，并将波前传感器的掩膜限制在干涉区域；

5.16）微调第一球面反射镜的姿态，保持十字分划板的像重合的情况下，使得波前传感器探测到的离焦量为最小，此时第一球面反射镜即是以光阑中心为球心的状态；

5.17）将第一球面反射镜遮挡，对其他球面反射镜依次重复步骤5.11）~5.16）的处理，即将曲率半径不同的球面反射镜调整为共同以光阑中心为球心的状态；

5.2）基于球面反射镜的共心判断结果将同曲率半径的球面反射镜调整为共球心，包括：

5.20）将其他球面反射镜遮挡，保留一个球面反射镜，即第一球面反射镜；

5.21）粗调第一球面反射镜，将第一球面反射镜反射在光阑上的光斑调整到较小；

5.22）微调第一球面反射镜，使反射光斑与光阑中心逐步靠近，并调整光斑大小为最小；

5.23）微调第一球面反射镜，使反射光斑与光阑中心重合，在CCD接收器中找到干涉图样；

5.24）微调第一球面反射镜，使测试光与参考光的十字分划板的像重合，且第一球面反射镜边界与参考光的十字分划板的像的竖线重合；

5.25）将第二球面反射镜放置于第一球面反射镜的对称位置，微调第二球面反射镜，使得其反射光斑与光阑中心重合；

5.26）微调第二球面反射镜，在CCD接收器上观察到干涉图样；

5.27）微调第二球面反射镜，使其十字分划板的像与参考十字分划板的像重合，且第二球面反射镜的像的边界与第一球面反射镜的像的边界重合；

5.28）将CCD接收器置换成波前传感器，并将其掩膜限制在两块球面反射镜的区域；

5.29）保持第一球面反射镜和第二球面反射镜的边界以及各自十字分划板的像与参考光的十字分划板的像重合的情况下，微调第一球面反射镜和第二球面反射镜，使得波前的离焦成分最小，此时第一球面反射镜和第二球面反射镜共球心且共相位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，将激光光源耦合进光纤后，出射光经聚焦透镜聚焦在针孔上，经针孔出射的光作为所述点光源。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用CCD对干涉图像成像，采用波前传感器探测干涉图样波前信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：当待测球面反射镜大于两个时，对其他反射镜依次重复5.25）~5.29）中对第二球面反射镜的处理方式，实现多个同曲率半径的球面反射镜的共球心调整。