【技术实现步骤摘要】
一种光学系统波前测量装置及方法
本专利技术属于光学检测领域，涉及一种光学系统波前测量装置及方法。
技术介绍
光学系统的分辨率可以通过减小探测波长和增大光学系统的口径来提高，而探测波长通常是由天文观测系统的研究目标的光学系统所决定的。这使得只有通过增大光学系统的口径这一唯一途径来获得高分辨率。因此，望远镜的口径也越来越大。单一的大口径主镜加工安装困难，而且对于空间光学系统，它们难以发射，所以现有的技术更加趋向于制造拼接系统和多孔径系统作为下一代望远镜。拼接系统和多孔径系统想达到的目标一致，都是想尽可能地减小系统重量，造价和加工成本。而不管是多孔径光学系统或者拼接系统，一个核心的设计是要控制各个子孔径或者子光学系统之间的光程。而光程的延迟长度和各个子孔径位置的调整量需要传感器来精确给出。激光干涉仪可以作为拼接系统和多孔径系统初始装调阶段的波前传感设备，然而，由于拼接系统和多孔径系统的复杂性，使得制造补偿器变得困难和昂贵。另外一方面，激光干涉仪对扰动，气流和温度变化比较敏感，使得激光干涉仪必须在一定的环境下应用。此...
【技术保护点】
1.一种光学系统波前测量装置，其特征在于：/n包括拼接式分光棱镜(3)和探测器(4)；/n拼接式分光棱镜(3)由第一分光棱镜(5)、第二分光棱镜(6)和第三分光棱镜(7)胶合而成；/n第一分光棱镜(5)包括第一棱镜表面(8)、第二棱镜表面(9)、第三棱镜表面(13)、第四棱镜表面(16)和第五棱镜表面(12)；第一棱镜表面(8)、第二棱镜表面(9)、第三棱镜表面(13)、第四棱镜表面(16)镀有增透膜，第五棱镜表面(12)镀有高反射膜；/n第二分光棱镜(6)包括第六棱镜表面(10)和第七棱镜表面(11)；第六棱镜表面(10)上镀有反透比为3：1的膜层，第七棱镜表面(11)上...
【技术特征摘要】
1.一种光学系统波前测量装置，其特征在于：
包括拼接式分光棱镜(3)和探测器(4)；
拼接式分光棱镜(3)由第一分光棱镜(5)、第二分光棱镜(6)和第三分光棱镜(7)胶合而成；
第一分光棱镜(5)包括第一棱镜表面(8)、第二棱镜表面(9)、第三棱镜表面(13)、第四棱镜表面(16)和第五棱镜表面(12)；第一棱镜表面(8)、第二棱镜表面(9)、第三棱镜表面(13)、第四棱镜表面(16)镀有增透膜，第五棱镜表面(12)镀有高反射膜；
第二分光棱镜(6)包括第六棱镜表面(10)和第七棱镜表面(11)；第六棱镜表面(10)上镀有反透比为3：1的膜层，第七棱镜表面(11)上镀有增透膜；
第三分光棱镜(7)包括第八棱镜表面(14)和第九棱镜表面(15)；第八棱镜表面(14)上镀有反透比为2:1的膜层，第九棱镜表面(15)上镀有增透膜；
所述第六棱镜表面(10)与所述第二棱镜表面(9)胶合，所述第八棱镜表面(14)与所述第三棱镜表面(13)胶合，胶合拼接后，第二分光棱镜(6)的第七棱镜表面(11)、第三分光棱镜(7)的第九棱镜表面(15)、第一分光棱镜(5)的第四棱镜表面(16)三者位于同一平面上；
光波经过待测的光学系统(1)后进入拼接式分光棱镜(3)，首先依次透过第一棱镜表面(8)、第二棱镜表面(9)，到达第六棱镜表面(10)后，占总能量1/3的光继续传播，经过第七棱镜表面(11)后由探测器(4)接收，形成焦前像；
经过第六棱镜表面(10)反射的占总能量2/3的光透过第二棱镜表面(9)，再由第五棱镜表面(12)反射，第三棱镜表面(13)透射，到达第八棱镜表面(14)后，占剩余光能量1/2的光继续传播，透射经过第九棱镜表面(15)后到达探测器(4)，形成焦面像；
到达第八棱镜表面(14)后占剩余光能量1/2的光被反射，反射光透过第三棱镜表面(13)，由第五棱镜表面(12)反射后透过第四棱镜表面(16)，最终由探测器(4)接收，形成焦后像。
2.利用权利要求1所述的光学系统波前测量装置测量光学系统波前的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将探测器(4)采集到的图像划分为焦面像、焦前像和焦后像；
步骤2：获取焦前像、焦面像、焦后像平面位置；
步骤3：初始化估计光学系统(1)出瞳处的波像差，构造广义光瞳函数，初始化后的波像差初值为全0数据或随机数；
步骤4：基于步骤3构造的广义光瞳函数，使用菲尼尔衍射计算方法获取光学系统(1)焦平面处光场分布；
步骤5：使用角谱传播方法将焦平面上的光场传播到焦前平面，得出焦前平面光场；
步骤6：更新步骤5计算得到的焦前平面光场；
步骤7：使用角谱传播方法将步骤6更新后的焦前平面上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：鄂可伟，赵建科，周艳，李坤，王涛，李晶，薛勋，赵怀学，刘尚阔，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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