[發(fā)明專(zhuān)利]一種檢測(cè)和調(diào)整球面反射鏡共球心的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010845469.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111982473B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白華;潘秀山;胡天柱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)南京天文光學(xué)技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/02;G02B7/182
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 樊文紅;尹妍

1.一種檢測(cè)球面反射鏡共球心的方法，其特征在于：包括如下步驟：

1）將點(diǎn)光源發(fā)出的球面波經(jīng)準(zhǔn)直透鏡成為平行光；

2）采用偏振分光棱鏡PBS將平行光分成振動(dòng)方向互相垂直的S光和P光；

3）透射的P光經(jīng)45°旋光晶片的出射面分為透射光和反射光；所述45°旋光晶片的出射面鍍有半透半反膜；

所述反射光再次經(jīng)過(guò)45°旋光晶片后，振動(dòng)方向與PBS透射方向垂直，被PBS全部反射，經(jīng)十字分劃板后進(jìn)入接收器，作為參考光；

所述透射光經(jīng)聚焦透鏡聚焦在光闌的中心，形成發(fā)散的球面波；將待測(cè)球面反射鏡置于光闌后的發(fā)散光束中；

4）球面波經(jīng)待測(cè)球面反射鏡反射后，沿原光路返回，經(jīng)45°旋光晶片后，振動(dòng)方向與PBS透射方向垂直，被PBS全部反射，經(jīng)十字分劃板后進(jìn)入接收器，作為測(cè)試光與步驟3）中的參考光發(fā)生干涉；

5）通過(guò)步驟4）中的干涉圖樣，以及干涉圖樣的波前信息，判斷球面反射鏡的共心情況：

5.1）基于球面反射鏡的共心判斷結(jié)果將不同曲率半徑的球面反射鏡調(diào)整為共球心，包括：

5.10）將其他球面反射鏡遮擋，保留一個(gè)球面反射鏡，即第一球面反射鏡；

5.11）粗調(diào)第一球面反射鏡，將第一球面反射鏡反射在光闌上的光斑調(diào)整到較小；

5.12）微調(diào)第一球面反射鏡，使反射光斑與光闌中心逐步靠近，并調(diào)整光斑大小為最小；

5.13）微調(diào)第一球面反射鏡，使反射光斑與光闌中心重合，在CCD接收器中找到干涉圖樣；

5.14）微調(diào)第一球面反射鏡，使測(cè)試光與參考光的十字分劃板的像重合；

5.15）將CCD接收器置換成波前傳感器，并將波前傳感器的掩膜限制在干涉區(qū)域；

5.16）微調(diào)第一球面反射鏡的姿態(tài)，保持十字分劃板的像重合的情況下，使得波前傳感器探測(cè)到的離焦量為最小，此時(shí)第一球面反射鏡即是以光闌中心為球心的狀態(tài)；

5.17）將第一球面反射鏡遮擋，對(duì)其他球面反射鏡依次重復(fù)步驟5.11）~5.16）的處理，即將曲率半徑不同的球面反射鏡調(diào)整為共同以光闌中心為球心的狀態(tài)；

5.2）基于球面反射鏡的共心判斷結(jié)果將同曲率半徑的球面反射鏡調(diào)整為共球心，包括：

5.20）將其他球面反射鏡遮擋，保留一個(gè)球面反射鏡，即第一球面反射鏡；

5.21）粗調(diào)第一球面反射鏡，將第一球面反射鏡反射在光闌上的光斑調(diào)整到較小；

5.22）微調(diào)第一球面反射鏡，使反射光斑與光闌中心逐步靠近，并調(diào)整光斑大小為最小；

5.23）微調(diào)第一球面反射鏡，使反射光斑與光闌中心重合，在CCD接收器中找到干涉圖樣；

5.24）微調(diào)第一球面反射鏡，使測(cè)試光與參考光的十字分劃板的像重合，且第一球面反射鏡邊界與參考光的十字分劃板的像的豎線(xiàn)重合；

5.25）將第二球面反射鏡放置于第一球面反射鏡的對(duì)稱(chēng)位置，微調(diào)第二球面反射鏡，使得其反射光斑與光闌中心重合；

5.26）微調(diào)第二球面反射鏡，在CCD接收器上觀(guān)察到干涉圖樣；

5.27）微調(diào)第二球面反射鏡，使其十字分劃板的像與參考十字分劃板的像重合，且第二球面反射鏡的像的邊界與第一球面反射鏡的像的邊界重合；

5.28）將CCD接收器置換成波前傳感器，并將其掩膜限制在兩塊球面反射鏡的區(qū)域；

5.29）保持第一球面反射鏡和第二球面反射鏡的邊界以及各自十字分劃板的像與參考光的十字分劃板的像重合的情況下，微調(diào)第一球面反射鏡和第二球面反射鏡，使得波前的離焦成分最小，此時(shí)第一球面反射鏡和第二球面反射鏡共球心且共相位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1）中，將激光光源耦合進(jìn)光纖后，出射光經(jīng)聚焦透鏡聚焦在針孔上，經(jīng)針孔出射的光作為所述點(diǎn)光源。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采用CCD對(duì)干涉圖像成像，采用波前傳感器探測(cè)干涉圖樣波前信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：還包括：當(dāng)待測(cè)球面反射鏡大于兩個(gè)時(shí)，對(duì)其他反射鏡依次重復(fù)5.25）~5.29）中對(duì)第二球面反射鏡的處理方式，實(shí)現(xiàn)多個(gè)同曲率半徑的球面反射鏡的共球心調(diào)整。