[发明专利]一种对大气湍流高度和角度非等晕波前误差同步测量装置及方法

摘要

本发明提供了一种对大气湍流高度和角度非等晕波前误差同步测量装置及方法，利用高阶大视场双哈特曼传感器模块中两路独立的高阶大视场哈特曼传感器，通过信号发生器进行同步触发并对双星系统和人造信标的成像子光斑阵列图像进行同步采集，并利用高速倾斜镜对人造信标不能探测的波前误差倾斜项进行实时校正；最终通过波前复原算法分别得到双星系统中两自然信标与人造信标之间的复原波前，通过三者之间的复原波前差异计算得到同一时刻的高度和角度非等晕波前误差结果以及高度和角度非等晕波前误差之间的相关性。本发明可适应不同的大气湍流条件下的测量，测量原理简单，对天文望远镜中人造信标自适应光学系统的设计和论证提供了重要的参考意义。

主权项

1.一种对大气湍流高度和角度非等晕波前误差同步测量装置，包括望远镜(1)、缩束模块(2)、高速倾斜镜(3)、第一分光镜(4)、低阶哈特曼传感器模块(5)；其特征在于：还包括高阶大视场双哈特曼传感器模块(6)，所述高阶大视场双哈特曼传感器模块(6)由两路分别提取自然信标A信号和自然信标B信号的第一高阶大视场哈特曼传感器(7)和测量人造信标信号的第二高阶大视场哈特曼传感器(8)，以及第二分光镜(27)和反射镜(28)组成；其中，第一高阶大视场哈特曼传感器(7)由第一滤光片(15)、第一匹配透镜组(16)、第一空间光阑(17)、第一高阶微透镜阵列组(18)、第一CCD相机(19)、第一数据采集计算机(20)组成；第二高阶大视场哈特曼传感器(8)由第二滤光片(21)、第二匹配透镜组(22)、第二空间光阑(23)、第二高阶微透镜阵列组(24)、第二CCD相机(25)、第二数据采集计算机(26)组成；第二分光镜(27)将由自然信标A和自然信标B组成的双星系统回光反射进入第一高阶大视场哈特曼传感器(7)，经过第一滤光片(15)滤除人造信标信号，并由第一匹配透镜组(16)缩束至合适口径，由第一空间光阑(17)滤除其他空间光影响，经过第一高阶微透镜阵列组(18)后得到光斑子阵列图像由第一CCD相机(19)接收并由第一数据采集计算机(20)采集；第二分光镜(27)将人造信标回光透射并经反射镜(28)反射进入第二高阶大视场哈特曼传感器(8)，经过第二滤光片(21)滤除双星系统信号，并由第二匹配透镜组(22)缩束至合适口径，由第二空间光阑(23)滤除其他空间光影响，经过第二高阶微透镜阵列组(24)后得到光斑子阵列图像由第二CCD相机(25)接收并由第二数据采集计算机(26)采集；两路CCD相机(19、25)由信号发生器(9)进行同步触发，双星图像数据由第一数据采集计算机(20)记录，人造信标图像数据由第二数据采集计算机(26)记录，通过波前复原算法分别得到双星系统中两自然信标与人造信标之间的复原波前，通过三者之间的复原波前差异计算得到同一时刻的高度和角度非等晕波前误差结果以及高度和角度非等晕波前误差之间的相关性。