[发明专利]大口径光电探测系统不同仰角下波像差室内检测方法

摘要

本发明涉及一种大口径光电探测系统不同仰角下波像差室内检测方法，在检测光路上依次设置有：目标靶板与照明系统；带有可变光栏的小口径准直光学系统；第一折转分束棱镜；第二折转分束棱镜；测量头部第三折转分束棱镜；测量头部第一分束棱镜；第二分束棱镜；第一光电自准直仪；第三分束棱镜；第二光电自准直仪。本发明的大口径光电探测系统不同仰角下波像差室内检测方法，主要用于大口径光电探测系统不同仰角下波像差检测，可以实现不同仰角下成像质量及其稳定性定量评价。

主权项

1.一种大口径光电探测系统不同仰角下波像差室内检测方法，在检测光路上依次设置有：目标靶板与照明系统；带有可变光栏的小口径准直光学系统；第一折转分束棱镜；第二折转分束棱镜；测量头部第三折转分束棱镜；测量头部第一分束棱镜；第二分束棱镜；第一光电自准直仪；第三分束棱镜；第二光电自准直仪；其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)、控制待测光电探测系统转动俯仰轴系至一固定俯仰角，并锁紧该轴系保证测量过程中俯仰轴稳定；(2)、目标靶板与照明系统中的激光光源经空间滤波器后照明目标板上的星点目标，并经带有可变光栏的小口径准直光学系统准直为小口径平行光束照射进入第一折转分束棱镜；(3)、第一折转分束棱镜将入射光分为两束，其中一束折转90°后照射进入待测光电探测系统，并由其CCD接受成像；(4)、经第一折转分束棱镜分束的另一路小口径平行光照射进入第二折转分束棱镜并分为两束，其中一束折转90°后照射进入待测光电探测系统作为参考光束，当高速机械快门开启时，由待测光电探测系统中的CCD探测器接收对应的星点像，并经图像处理后记录像点的二维坐标；(5)、另一束照射进入测量头部，作为测量光束，经测量头部第三折转分束棱镜、测量头部第一分束棱镜分束后照射进入待测光电探测系统；当对应的测量头部高速机械快门开启时，由待测光电探测系统中的CCD探测器接收对应的星点像，并经图像处理后记录像点二维坐标；(6)、经测量头部第三折转分束棱镜分束的另一束小口径平行光束直接由第一光电自准直仪接收，并测量得到子孔径扫描位置相对初始位置间由y向扫描位移台、z向扫描位移台的机械运动误差引起的扫描头部绕z轴和绕x轴的转动；(7)、经测量头部第一分束棱镜分束的另一束小口径平行光束经第二分束棱镜、第三分束棱镜后照射进入第二光电自准直仪，由第二光电自准直仪直接测量出子孔径扫描位置相对初始位置间由y向扫描位移台、z向扫描位移台机械运动误差引起的扫描头部绕y轴的转动；(8)、完成上述(1)～(7)步测量步骤后，由综合电控系统记录对应该处扫描子孔径的测量数据包括：步骤(3)中由待测系统记录的像点二维坐标、步骤(4)中由待测系统CCD记录的像点二维坐标、步骤(5)中由待测系统CCD所记录的像点二维坐标，以及步骤(6)、步骤(7)中由两台光电自准直仪分别记录的角度值、y向扫描位移台和z向扫描位移台中直线光栅所反馈的子孔径采样点二维坐标；上述各测量数据将作为超定方程组中的一组数据记录在数据处理与解算系统的测量数据库中；(9)、由综合电控系统控制y向扫描位移台和z向扫描位移台分别步进，使测量子孔径移动至光瞳面内的下一采样测量位置，再次重复上述测量步骤(1)～(7)后将另一组测量数据记录在测量数据库中；(10)、完成覆盖待测光电探测系统；整个光瞳面的子孔径扫描后，由数据处理系统调用上述各测量位置所记录的各组测量数据，连同事先输入的待测光电探测系统的焦距、相对孔径等光学参数，再依据相应的算法解算超定方程组即可重构待测光电探测系统的波前信息及各项Zernike系数。