[發明專利]一種基于光纖互聯的光學系統裝調方法及裝置

在審

• 申請號: 202010116853.7
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111258081A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 安其昌;劉欣悅;李洪文;王越
• 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: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 巴翠昆

1.一種基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，包括：

由激光器所發出的光束通過第一光纖耦合器分為等能量的N路光束；其中N為分離子孔徑數；

將分成的每一路光束分別傳輸至各第二光纖耦合器；

通過各所述第二光纖耦合器將每一路光束分出90％能量的光傳輸至待檢測望遠鏡前方設置的N個分離式小口徑平行光管，以及分出10％能量的光傳輸至條紋追蹤器進行條紋追蹤；

根據條紋追蹤結果，控制系統出射波前均方根降低至0.05個波長之內；

移動各所述分離式小口徑平行光管，對整個孔徑頻域面進行覆蓋，并進行空域的重建；

分別改變各所述分離式小口徑平行光管的指向，對所述待檢測望遠鏡的不同視場進行檢測，控制出射波前綜合波像差值調整至0.1個波長之內。

2.根據權利要求1所述的基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，所有光束均在保偏光纖中進行傳輸。

3.根據權利要求1所述的基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，所述對所述待檢測望遠鏡的不同視場進行檢測，包括：

建立靈敏度矩陣；

對建立的所述靈敏度矩陣進行奇異值分解，建立Zemax模型；

利用matlab將所述待檢測望遠鏡的某一光學元件移動設定量；

在所述待檢測望遠鏡的不同視場下，通過建立的所述Zemax模型提取對應的出射波前綜合波像差值。

4.根據權利要求1所述的基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，所述將分成的每一路光束分別傳輸至各第二光纖耦合器，包括：

將分成的每一路光束分別通過光纖延遲器傳輸至各第二光纖耦合器。

5.根據權利要求4所述的基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，所述進行條紋追蹤，包括：

通過所述條紋追蹤器探測得到干涉條紋圖像；

對得到的所述干涉條紋圖像的四點進行取樣，解算系統相位延遲，得到條紋追蹤結果。

6.根據權利要求5所述的基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，所述根據條紋追蹤結果，控制系統出射波前均方根降低至0.05個波長之內，包括：

根據條紋追蹤結果，通過驅動所述光纖延遲器以調整所述等能量的N路光束之間的光程差，控制系統出射波前均方根降低至0.05個波長之內。

7.根據權利要求6所述的基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，還包括：

通過調制傳遞函數對所述分離式小口徑平行光管的排布方式進行確定。

8.根據權利要求7所述的基于光纖互聯的光學系統裝調方法，其特征在于，還包括：

建立BP神經網絡；

將所述條紋追蹤器探測得到的所述干涉條紋圖像輸入至所述BP神經網絡；

利用誤差反向傳播，結合遺傳算法優化所述BP神經網絡的權值和尺度因子、平移因子、節點之間的權重值與閾值，使所述BP神經網絡輸出與系統相位延遲的二次誤差最小。

9.一種基于光纖互聯的光學系統裝調裝置，其特征在于，包括：激光器、第一光纖耦合器、N個第二光纖耦合器、在待檢測望遠鏡前方設置的N個分離式小口徑平行光管、條紋追蹤器和控制器；其中N為分離子孔徑數；

所述激光器，用于發射光束；

所述第一光纖耦合器，用于將所述激光器所發出的光束分為等能量的N路，并將分成的每一路光束分別傳輸至各所述第二光纖耦合器；

所述第二光纖耦合器，用于將每一路光束分出90％能量的光傳輸至所述分離式小口徑平行光管，以及分出10％能量的光傳輸至所述條紋追蹤器；

所述條紋追蹤器，用于進行條紋追蹤；

所述控制器，用于根據條紋追蹤結果，控制系統出射波前均方根降低至0.05個波長之內；還用于移動各所述分離式小口徑平行光管，對整個孔徑頻域面進行覆蓋，并進行空域的重建，以及分別改變各所述分離式小口徑平行光管的指向，對所述待檢測望遠鏡的不同視場進行檢測，控制出射波前綜合波像差值調整至0.1個波長之內。

10.根據權利要求9所述的基于光纖互聯的光學系統裝調裝置，其特征在于，還包括：N個分別位于所述第一光纖耦合器和所述第二光纖耦合器之間的光纖延遲器；

所述光纖延遲器，用于調整所述等能量的N路光束之間的光程差。