大口径光学元件辅助装调方法技术

本发明专利技术提供了一种大口径光学元件辅助装调方法，通过对比各种波前传感方式，选择曲率传感，一种非干涉非迭代的波前检测手段进行波前矫正和反馈；结合机械臂的多自由度，可迭代的空间运动功能。利用像差空间与机械臂关节空间的映射关系，结合灵敏度矩阵解算出机械臂的移动量，从而实现对大口径光学元件的大动态范围、高精度的测速度的装调。高精度的测速度的装调。高精度的测速度的装调。

【技术实现步骤摘要】
大口径光学元件辅助装调方法


[0001]本专利技术涉及一种大口径光学元件装调领域，特别涉及一种大口径光学元件辅助装调方法。

技术介绍

[0002]机器人学的蓬勃发展，极大的丰富了大口径望远镜的加工与装配手段。不论在地面实验室，还是在太空中，机器人都承担了越来越多的装调检测任务。一般来说，透镜装调方式多采用推出、推入等简单的往复运动，装调的自由度少，虽然这种方式稳定易控制，但尺寸较大、通用性差且无法面向多种复杂的运动场景，无法应用于实际偏差大于初始状态的系统设计，具有局限性。
[0003]曲率传感器由Roddier在1988年所提出，不同于基于波前斜率的波前传感技术，曲率传感是波前的二阶导数，其与相位分布的联系满足泊松方程。其基本原理是光瞳处波前局部的曲率变化，所对应的焦内像与焦外像的光强分布会发生对应的变化，根据近场电磁波的传输方程，可以解算出波前信息，但采用双向采集的方法会降低系统装调的效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有装调方式无法实现波长级别的测量，本专利技术从旋量理论出发，利用机械臂的空间运动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，包括：将机械臂夹持的光学元件置入子系统的入射光轴，选取合适位置，保证主镜光斑落在探测器的可探测到范围内；利用位于所述子系统焦点处的所述探测器上单侧离焦星点像的变化，确定所述探测器与所述子系统同轴；利用曲率传感获得单侧离焦星点像的波前信息，结合灵敏度矩阵建立像差空间与机械臂关节空间的映射关系：AΔD＝ΔZ
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(1)，并以此解算获得所述机械臂的移动量ΔD，对所述机械臂进行调整；其中，A为灵敏度矩阵、ΔZ为单侧离焦星点像图各项指标系统变化量；具体解算过程如下：其中u1…
u
N
为所述机械臂中各关节的转动量、P为所述单侧离焦星点像的周长、W为所述单侧离焦星点像的二阶矩、e为所述单侧离焦星点像信息熵、c为所述单侧离焦星点像沿两个方向的光强相关度；对A进行奇异值分解，A＝UΣV
T
，其中，∑＝diag(λ1,λ2,
…
,λ
l
)为A的奇异值，U、V为分解得到的两个酉矩阵；2.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用曲率传感获得所述像差空间的所述单侧离焦星点像的波前信息。3.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用所述单侧离焦星点像周长P表征离焦程度，其求解表达式为：其中，N
x
为水平轮廓的像元数，N
y
为竖直轮廓的像元数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：安其昌，吴小霞，林旭东，王建立，陈涛，李洪文，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：