[发明专利]一种基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器制备方法有效
申请号: | 202110559282.9 | 申请日: | 2021-05-21 |
公开(公告)号: | CN113311580B | 公开(公告)日: | 2022-12-30 |
发明(设计)人: | 宁禹;何宇龙;孙全;习峰杰;许晓军 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | G02B27/00 | 分类号: | G02B27/00 |
代理公司: | 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 | 代理人: | 张丽娟;谭武艺 |
地址: | 410073 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 测量 异化 阵列 光束 校正 制备 方法 | ||
1.一种基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器,包括正面带有镜面的镜体(1),所述镜体(1)的背面设有多个子光束校正组件(2),其特征在于,所述多个子光束校正组件(2)之间的结构部分或全部不同,当包含多个子光束的阵列光束照射在镜体(1)的镜面上时各个子光束校正组件(2)分别对所在区域的子光束进行差异化的波前像素校正使得各个子光束校正组件(2)的波前像素校正量均等于对应子光束的畸变波前偏差;
所述子光束校正组件(2)包括相互连接的基底(21)和压电组件(22),所述压电组件(22)朝向基底(21)的一侧设有一整块地极电极(221)、远离基底(21)且朝向镜体(1)的一侧设有分立电极(222),且所述多个子光束校正组件(2)之间的分立电极(222)部分或全部不同;
所述镜体(1)为一体式的结构;或者所述镜体(1)为由多个分块拼接形成的分体式结构,且每一个分块上设有一个子光束校正组件(2),所述分块为多边形结构,且所述多个分块分别可拆卸地插接安装在同一个固定夹具上。
2.根据权利要求1所述的差异化阵列光束波前校正器,其特征在于,所述压电组件(22)为压电材料层。
3.根据权利要求1所述的差异化阵列光束波前校正器,其特征在于,所述镜体(1)的背面设有多个凹槽(11),每一个凹槽(11)的底部设有凸出的固定支架(12),每一个固定支架(12)上安装有一个子光束校正组件(2)。
4.一种根据权利要求1~3中任意一项所述的基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)测量包含多个子光束的阵列光束中各个子光束的畸变波前偏差;
2)建立差异化阵列光束波前校正器的三维模型,将差异化阵列光束波前校正器的三维模型导入有限元分析软件中;
3)在有限元分析软件中,针对差异化阵列光束波前校正器的结构参数,调整各个子光束校正组件(2)的结构参数并进行仿真计算各个子光束校正组件(2)对照射在镜面上的对应子光束的波前像素校正效果,若各个子光束校正组件(2)分别对所在区域的子光束进行差异化的波前像素校正使得各个子光束校正组件(2)的波前像素校正量均等于对应子光束的畸变波前偏差,则判定检测仿真结果满足设计要求,将最终得到的差异化阵列光束波前校正器的结构参数作为得到的设计结果输出,结束并退出;否则,跳转执行步骤3)以继续调整各个子光束校正组件(2)的结构参数。
5.根据权利要求4所述的基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器的设计方法,其特征在于,步骤1)包括:
S1-1、根据阵列光束的子光束空间位置,将波前传感器的微透镜阵列的子孔径分割成多个子区域,每一个子区域包含多个子孔径,阵列光束的子光束分别通过对应区域的微透镜子孔径聚焦到相机靶面上形成光斑;
S1-2、以参考波前在对应靶面区域的光斑所在位置为参考,求出阵列光束的子光束畸变波前与参考波前质心位置的偏差Δx和Δy;
S1-3、根据所述偏差Δx和Δy求出阵列光束的子光束入射波前的相位畸变信息,得到包含多个子光束的阵列光束中各个子光束的畸变波前偏差。
6.根据权利要求4所述的基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器的设计方法,其特征在于,步骤3)中调整各个子光束校正组件(2)的结构参数包括调整各个子光束校正组件(2)的分立电极(222)的单元分布,以及子光束校正组件(2)与镜体(1)之间的口径比。
7.根据权利要求4所述的基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器的设计方法,其特征在于,步骤2)之后、步骤3)之前还包括针对差异化阵列光束波前校正器的结构参数,重复迭代调整其中的各个子光束校正组件(2)的厚度、镜体(1)的厚度、子光束校正组件(2)与镜体(1)粘接层的厚度以使得差异化阵列光束波前校正器的变形量、共振频率满足设计要求的步骤。
8.一种权利要求1~3中任意一项所述的基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器的制备方法,其特征在于,首先采用权利要求4~7中任意一项所述的基于像差测量的差异化阵列光束波前校正器的设计方法得到差异化阵列光束波前校正器的结构参数;然后根据得到的差异化阵列光束波前校正器进行加工制备所述差异化阵列光束波前校正器。
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