[发明专利]大口径准直系统波前质量检测装置和方法

摘要

本发明公开了一种准直系统波前质量检测方法，以及一种适用于大口径准直系统波前质量检测装置。所述方法中，根据光电探测器采集数据获取微透镜阵列上各子孔径的波前斜率Stest；利用波前重构算法中的模式法，将Stest代入模式法重构公式中求解泽尼克多项式的展开系数，以及各子孔径的离散点波前相位Wmodal；将展开系数代入模式法重构公式，求解一组各子孔径的波前斜率Smodal；计算各子孔径的Stest与Smodal之差得到斜率Sleft；利用波前重构算法中的区域法，将Sleft代入区域法重构公式中求解各子孔径的离散点波前相位Wleft；将Wmodal和Wleft叠加得到波前相位，进而判定待测准直系统的光束质量。使用本发明能够提高重构精度。

主权项

一种准直系统波前质量检测方法，其特征在于，包括：步骤一、光源发出的光经过待测准直系统后形成待测准直波前，并投射到夏克哈特曼传感器，夏克哈特曼传感器利用其微透镜阵列对待测准直波前分割采样并聚焦到光电探测器上形成光斑阵列，光电探测器采集光斑数据；步骤二、根据光电探测器采集的光斑数据，获取微透镜阵列上各子孔径的波前斜率，称为检测波前斜率Stest；步骤三、采用混合模式的波前重构算法重构出待测准直系统的波前相位分布；具体包括：(1)利用波前重构算法中的模式法，将所述检测波前斜率Stest代入模式法重构公式中求解泽尼克多项式的展开系数，以及各子孔径的离散点波前相位，记为Wmodal，该Wmodal为滤除了中频像差和高频像差、仅对应低频相差的波前相位；(2)将步骤(1)求得的展开系数再次代入模式法重构公式，反向求解一组各子孔径的波前斜率，记为Smodal，该Smodal滤除了中频像差和高频像差；(3)计算各子孔径的Stest与Smodal之差，得到斜率Sleft，该斜率Sleft对应中频像差和高频像差；(4)利用波前重构算法中的区域法，将所述斜率Sleft代入区域法重构公式中求解各子孔径的离散点波前相位，记为Wleft，该Wleft为对应中频像差和高频像差的波前相位；(5)针对各子孔径，将Wmodal和Wleft叠加，得到各子孔径的对应低频相差、中频相差、高频相差的波前相位；步骤四、计算步骤(5)所得波前相位的均方根误差和峰谷值以判定待测准直系统的光束质量。