[發明專利]一種基于組合棱鏡的相位差波前傳感器

有效

• 申請號: 201210027766.X
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102564612A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 羅群;饒長輝;王曉華;顧乃庭;黃林海
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01J9/00
• 分類號: G01J9/00;G02B27/10
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李新華;成金玉

1.一種基于組合棱鏡的相位差波前傳感器，其特征在于包括：透鏡(1)、組合棱鏡(2)、成像探測器CCD(3)和計算機(4)；組合棱鏡(2)由第一分光棱鏡S1和第二分光棱鏡S2，第一直角三角反射棱鏡S3和第二直角三角反射鏡S4組成；首先含有畸變波前的平行光束垂直輻照于透鏡(1)表面，經透鏡(1)聚焦后，平行光束變為匯聚光束，匯聚光束垂直入射與組合棱鏡(2)中的第一分光棱鏡S1的前表面，入射光束被第一分光棱鏡S1分為兩束光，透射光束按原方向繼續傳播，經第二分光棱鏡S2后，第二分光棱鏡S2的透射光束T按原方向繼續傳播，透射光束T最終成像于成像探測器CCD(3)光敏面；第一分光棱鏡S1的反射光束，沿垂直于透射光束的方向傳播，經第一直角三角反射棱鏡S3后，再經由第二直角三角反射棱鏡S4反射進入第二分光棱鏡S2，經第二分光棱鏡S2分光后，第二分光棱鏡S2的反射光束R沿最初入射光束的方向傳播，反射光束R平行于透射光束T，光束R最終也成像于成像探測器CCD3光敏面，由于透射光束T與反射光束R經組合棱鏡(2)后所走的光程不一樣，兩者之間存在一個固定的光程差δ，δ＝a+b，a和b分別為第一直角三角反射棱鏡S3和第二直角三角反射鏡S4直角邊邊長；然后，調整成像探測器CCD(3)的位置，使透射光束T在成像探測器CCD(3)光敏面所成的像為焦面圖像I，由于透射光束T和反射光束R之間存在光程差δ，反射光束R在成像探測器CCD(3)光敏面所成的像為離焦圖像I_def，離焦量大小等于光程差δ；最后計算機(4)根據成像探測器CCD(3)采集到的焦面圖像和離焦圖像，采用相位差復原算法，獲得待測畸變波前的相位分布以及未知的目標光強信息。

2.根據權利要求1所述的基于組合棱鏡的相位差波前傳感器，其特征在于：所述組合棱鏡(2)中第一分光棱鏡S1和第二分光棱鏡S2的分光比為S_T∶S_R，第一直角三角反射棱鏡S3和第一直角三角反射棱鏡S4為全反射棱鏡。

3.根據權利要求1所述的基于組合棱鏡的相位差波前傳感器，其特征在于：所述的焦圖像和離焦面圖像的光強比取決于第一分光棱鏡S1和第二分光棱鏡S2的分光比。

4.根據權利要求1所述的基于組合棱鏡的相位差波前傳感器，其特征在于：所述的焦面圖像的中心和離焦圖像的中心之間的距離取決于第一分光棱鏡S1的直角邊邊長a和第二分光棱鏡S2的直角邊邊長b之差。

5.根據權利要求1所述的基于組合棱鏡的相位差波前傳感器，其特征在于：所述的焦面圖像和離焦圖像位于同于成像探測器CCD(3)光敏面的不同區域，兩幅圖像不得重疊。