[發明專利]一種微納光自適應探測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410699239.2
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104359463A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉華;丁全心
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

1.一種微納光自適應探測裝置，其特征在于，該探測裝置包括光源系統、準直系統、第一轉換系統、第二轉換系統、自適應光電系統、成像系統、探測器和圖像處理器，所述光源系統用于提供偏振方向與被測物入射角平行的振光；所述第一轉換系統設置在光源系統所產生光的前進方向，用于將光源系統產生的光導入探測器；所述準直系統用于規范光進入探測器的路徑，所述第二轉換系統用于設置光電裝置的構型，所述探測器用于接收所述光電轉換，獲得的數字圖像信號，所述圖像處理器與所述探測器連接，用于接收所述探測器所獲得的數字圖像信號，并對所述數字圖像信號進行圖像處理，以對被探測目標進行分析測量，獲得信息。

2.根據權利要求1所述的微納光自適應探測裝置，其特征在于，所述自適應光電系統包括波前傳感器、波前控制器和波前校正器，所述波前傳感器用于實時測量從目標或目標附近的信標來的波前誤差，所述波前控制器用于將波前傳感器所測到的波前畸變信息轉化成波前校正器的控制信號，以實現自適應光學系統的閉環控制，所述波前校正器將波前控制器提供的控制信號轉變為波前相位變化，以校正光波前畸變。

3.根據權利要求2所述的微納光自適應探測裝置，其特征在于，所述成像系統采用變焦光學系統，由固定組、變焦組和補償組三組光學透鏡組成；

所述變焦組用于自動調整器件位置，連續改變變焦系統的焦距，并通過調整所述變焦組的孔徑光闌大小，連續改變變焦系統的入瞳直徑；

所述變焦系統根據所述焦距與所述入瞳直徑的連續改變，實現對所述成像倍率與所述數值孔徑的實時調整，以改變焦光學系統的視場與圖像分辨率；

所述補償組用于與所述變焦組聯動，補償物像距離，以保持成像清晰。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的微納光自適應探測裝置，其特征在于，所述探測器為電荷耦合元件圖像傳感器或互補金屬氧化物半導體圖像傳感器。

5.一種微納光自適應探測方法，其特征在于，該探測方法包括以下步驟：

1)產生偏振方向與被測物入射角平行的偏振光；

2)利用自適應光電系統實時測量波前動態誤差；

3)利用成像系統根據波前誤差調整變焦系統器件位置，以保持成像清晰；

4)利用探測器接收成像系統輸出的成像，獲得的數字圖像信號；

5)利用圖像處理器接收探測器所獲得的數字圖像信號，并對所述數字圖像信號進行圖像處理，以對被探測目標進行分析測量，獲得信息。

6.根據權利要求5所述的微納光自適應探測方法，其特征在于，所述自適應光電系統包括波前傳感器、波前控制器和波前校正器，所述波前傳感器用于實時測量從目標或目標附近的信標來的波前誤差，所述波前控制器用于將波前傳感器所測到的波前畸變信息轉化成波前校正器的控制信號，以實現自適應光學系統的閉環控制，所述波前校正器將波前控制器提供的控制信號轉變為波前相位變化，以校正光波前畸變。

7.根據權利要求6所述的的微納光自適應探測方法，其特征在于，所述成像系統采用變焦光學系統，由固定組、變焦組和補償組三組光學透鏡組成；

所述變焦組用于自動調整器件位置，連續改變變焦系統的焦距，并通過調整所述變焦組的孔徑光闌大小，連續改變變焦系統的入瞳直徑；

所述變焦系統根據所述焦距與所述入瞳直徑的連續改變，實現對所述成像倍率與所述數值孔徑的實時調整，以改變所述變焦光學系統的視場與圖像分辨率；

所述補償組用于與所述變焦組聯動，補償物像距離，以保持成像清晰。

8.根據權利要求5-7中任一項所述的的微納光自適應探測方法，其特征在于，所述探測器為電荷耦合元件圖像傳感器或互補金屬氧化物半導體圖像傳感器。