[发明专利]一种基于夏克-哈特曼波前传感器的光学系统波像差测量装置与方法

摘要

本发明公开了一种基于夏克‐哈特曼波前传感器的光学系统波像差测量装置和测量方法，该装置包括波长可调谐激光器、衰减器、聚焦物镜、Y型光纤耦合器、第一五维调整台、第一物镜、第一小孔板、准直物镜、分光板、第一夏克‐哈特曼波前传感器、成像物镜、待测光学系统、球面反射镜、第二夏克‐哈特曼波前传感器和数据处理模块。该测量装置结合了第一夏克‐哈特曼波前传感器和第二夏克‐哈特曼波前传感器，从测量结果中计算待测光学系统的波像差，只需一套测量装置便可实现不同工作波长光学系统像差的测量。

主权项

1.一种基于夏克‑哈特曼波前传感器的光学系统波像差测量装置，其特征在于，该装置包括波长可调谐激光器(1)、衰减器(2)、聚焦物镜(3)、Y型光纤耦合器(4)、第一五维调整台(5)、第一物镜(6)、第一小孔板(7)、准直物镜(8)、分光板(9)、第一夏克‑哈特曼波前传感器(10)、成像物镜(11)、待测光学系统(12)、球面反射镜(13)、第二夏克‑哈特曼波前传感器(14)和数据处理模块(15)；其中，波长可调谐激光器(1)发出特定波长的激光光束，经衰减器(2)和聚焦物镜(3)后耦合入Y型光纤耦合器(4)的总端(400)，然后分别从Y型光纤耦合器(4)的第一分支端(40a)和第二分支端(40b)出射，Y型光纤耦合器(4)的第一分支端(40a)出射的光束经第一物镜(6)后聚焦到第一小孔板(7)上，经第一小孔板(7)上的第一小孔板小孔(7a)衍射后，获得近于理想的球面波，该球面波经准直物镜(8)准直后，被分光板(9)分成两束，一束光通过分光板(9)，另一束光被分光板(9)反射，透过分光板(9)的光束，进入第一夏克‑哈特曼波前传感器(10)，将第一夏克‑哈特曼波前传感器(10)的测量结果传到数据处理模块(15)，经数据处理模块(15)处理后得到准直物镜(8)的波像差，被分光板(9)反射的光束经成像物镜(11)后，进入待测光学系统(12)，透过待测光学系统(12)后，由球面反射镜(13)反射后，沿原路返回，分别经过待测光学系统(12)、成像物镜(11)后，透过分光板(9)进入第二夏克‑哈特曼波前传感器(14)，将第二夏克‑哈特曼波前传感器(14)的测量结果传到数据处理模块(15)，经数据处理模块(15)处理后得到准直物镜(8)、成像物镜(11)、待测光学系统(12)和球面反射镜(13)的波像差信息，数据处理模块(15)再根据第一夏克‑哈特曼波前传感器(10)测量结果、第二夏克‑哈特曼波前传感器(14)测量结果以及球面反射镜的面形信息，计算得待测光学系统(12)的波像差。