[发明专利]一种有限距离等晕角实时测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种有限距离等晕角实时测量装置及方法，涉及光波大气传输领域，安装在望远镜系统前端的三个圆形子光瞳（设置在一个三孔面罩上）接收点信标光强，在任两子孔上加楔镜将入射光分成对应于三子孔的三束光，三束光经过一些光学元件后最终被光电探测器接收；计算机处理得到接收的光斑强度与质心，统计三孔接收到的相对光强起伏协方差与两孔的差分像运动方差，分别得到有限距离等晕角与球面波大气相干长度。本发明方法简单易行，能实时连续测量有限距离等晕角，且同时给出大气相干长度，在自适应光学、高分辨率成像、激光大气传输等领域具有重要意义。

主权项

1.一种有限距离等晕角实时测量装置，包括接收望远镜、光电探测器件和计算机、衰减片、滤光片、成像透镜，其特征在于：所述的接收望远镜前端设有三孔面罩，所述三孔面罩上设有三个圆形子光瞳，任意两个圆形子光瞳上装有分光楔镜，所述的接收望远镜的后方光路上依次设有衰减片、滤光片、光学成像透镜，所述成像透镜的像平面上放置有光电探测器件，所述光电探测器件的输出端连接至计算机；所述三个圆形子光瞳的直径均为D，任意一个圆形子光瞳与另外两个圆形子光瞳之间的中心间距为d1、d2，其中满足d1＝1.2D,d2＝2.3D；所述三个圆形子光瞳接收点信标光强；在一个统计帧数内，计算机经图像处理得出光电探测器件每帧三个光斑的灰度值代表光强，根据所述的一个统计帧数内的三光斑光强灰度值，统计得出间距分别为0、d1、d2的圆形子光瞳接收的相对光强起伏协方差CR(0)、CR(d1)、CR(d2)；所述圆形子光瞳的直径均D的取值范围为[0.8(λ0L)0.5，1.2(λ0L)0.5]，其中λ0为点信标光等效波长，由所用信标、滤光片、光电探测器的光谱特性来确定，L为所测的湍流有限距离，即点信标与接收望远镜之间的距离。