[發明專利]拼接光柵的拼接誤差校正系統及方法

有效

• 申請號: 201610344818.4
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN105806482B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 齊向東;盧禹先;李曉天;于海利;于宏柱;張善文;巴音賀希格;唐玉國;吉日嘎蘭圖
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明實施例涉及光學器件檢測技術領域，更具體地說，涉及一種拼接光柵的拼接誤差校正系統及方法。

背景技術

光柵是一種重要的光學器件，廣泛應用于各種光學系統(例如天文望遠鏡系統和激光慣性約束核聚變系統)中。隨著光學系統的不斷發展，各種光學系統對光柵的尺寸要求也越來越大，而生產單塊大尺寸(米量級或以上量級)光柵存在諸多技術難題。因此現今主流的大尺寸光柵的生產方式通常為采用兩塊或多塊相對小尺寸光柵進行拼接，獲得拼接光柵的方式。但是拼接光柵間的相對位置精度要求很高，高精度的拼接誤差校正手段是拼接光柵能夠適用的重要前提。

現有技術中對拼接光柵的拼接誤差檢測和校正方法主要包括干涉儀檢測法和遠場能量檢測法。其中，遠場能量檢測法通過測量零級遠場能量和非零級次雙波長遠場能量，通過獲得的三個光斑形狀判斷拼接光柵的拼接誤差。而采用干涉檢測法也需要遠場能量檢測法的協助，通過零級干涉條紋和非零級次的雙波長遠場能量判斷拼接光柵的拼接誤差。

現有技術中沒有僅通過干涉儀檢測法實現對拼接光柵的拼接誤差的檢測及修正。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種拼接光柵拼接誤差校正系統和方法，以實現僅利用干涉儀檢測法實現對拼接光柵的拼接誤差的檢測及修正。

為實現上述技術目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種拼接光柵的拼接誤差校正系統，包括：干涉儀、承載拼接光柵的旋轉臺、以所述干涉儀測量的數據作為反饋的拼接架調整裝置、棱鏡、第一反射部、第二反射部和第三反射部，其中：

所述干涉儀用于向拼接光柵中待檢測的兩個相鄰第一光柵和第二光柵發送第一檢測光；

所述棱鏡設置于所述干涉儀與所述第一光柵和第二光柵之間，用于改變部分所述第一檢測光的傳播方向，獲得第二檢測光，未經過所述棱鏡的第一檢測光稱為第三檢測光；所述第二檢測光以目標第一入射角經所述拼接光柵中待檢測的兩個相鄰第一光柵和第二光柵的拼接縫隙處，所述第三檢測光以目標第二入射角經所述第一光柵和第二光柵，所述目標第一入射角以及所述目標第二入射角是依據第一入射角、第二入射角與預設垂直閾值的預設關系確定的，且依據所述目標第一入射角、所述目標第二入射角以及所述第一檢測光的波長計算出的預設垂直閾值大于等于預設肉眼分辨值；

所述第一反射部放置于第一預設位置，用于反射經所述第一光柵和所述第二光柵反射的第三檢測光，以在所述干涉儀內形成第一零級干涉條紋；

所述第二反射部放置于第二預設位置，用于反射經所述第一光柵和所述第二光柵反射的第二檢測光，以在所述干涉儀內形成第二零級干涉條紋；

所述第三反射部放置于第三預設位置，用于反射經所述第一光柵和所述第二光柵反射的第三檢測光，以在所述干涉儀內形成非零級干涉條紋；

所述干涉儀，用于依據所述第一光柵的第一零級干涉條紋與所述第二光柵的第一零級干涉條紋，控制所述拼接架調整裝置調整所述第一光柵和所述第二光柵的矢量方向角度誤差及刻線方向角度誤差；以及依據所述第一光柵的第一零級干涉條紋和第二零級干涉條紋以及所述第二光柵的第一零級干涉條紋和第二零級干涉條紋，控制所述拼接架調整裝置調整所述第一光柵和所述第二光柵的垂直拼接光柵平面方向平移誤差，且調整的距離小于等于所述預設垂直閾值；以及依據所述第一光柵的非零級干涉條紋和所述第二光柵的非零級干涉條紋，控制所述拼接架調整裝置調節所述第一光柵和所述第二光柵的垂直拼接光柵平面方向角度誤差以及矢量方向平移誤差。

一種拼接光柵的拼接誤差校正方法，應用于上述任一所述拼接光柵的拼接誤差校正系統，所述拼接光柵的拼接誤差校正方法包括：

調整旋轉臺的旋轉角度，使所述干涉儀向拼接光柵中待檢測的兩個相鄰第一光柵和第二光柵發送具有目標第二入射角的第一檢測光；

所述棱鏡設置于所述干涉儀與所述第一光柵和第二光柵之間，調整所述棱鏡的角度，使所述棱鏡改變部分所述第一檢測光的傳播方向，獲得第二檢測光，所述第二檢測光以目標第一入射角經所述第一光柵和所述第二光柵的拼接縫隙處；未經過所述棱鏡的第一檢測光稱為第三檢測光，所述目標第一入射角以及所述目標第二入射角是依據第一入射角、第二入射角與預設垂直閾值的預設關系確定的，且依據所述目標第一入射角、所述目標第二入射角以及所述第一檢測光的波長計算出的預設垂直閾值大于等于預設肉眼分辨值；

調整所述第一反射部放置的位置，使所述第一反射部反射經所述第一光柵和所述第二光柵反射的第三檢測光，以在所述干涉儀內形成第一零級干涉條紋；