| 主权项 |
一种自动对准的双模式波前传感器的测量方法，其特征在于：所述自动对准的双模式波前传感器包括扩束比小于1的准直系统、半透明反射镜(4)和双模式哈特曼波前传感器，所述双模式哈特曼波前传感器包括微透镜阵列哈特曼波前传感器和微柱状透镜阵列哈特曼波前传感器；所述半透明反射镜(4)设置在准直系统的输出光信号的光路上，穿过半透明反射镜(4)的光作为微透镜阵列哈特曼波前传感器的入射光，被半透明反射镜(4)反射的光作为微柱状透镜阵列哈特曼波前传感器的入射光；所述准直系统包括一级抛物面反射镜(1)、二维旋转平台(2)和二级抛物面反射镜(3)，待测波前经一级抛物面反射镜(1)反射至二级抛物面反射镜(3)，从二级抛物面反射镜(3)反射出的光作为准直系统的输出光信号；所述二级抛物面反射镜(3)设置在二维旋转平台(2)上，所述二维旋转平台(2)调节二级抛物面反射镜(3)在一个平面内做二维移动，所述平面垂直于准直系统的输出光信号的光轴；所述微透镜阵列哈特曼波前传感器包括依次设置的一级一维周期幅度光栅(5)、一级挡板(6)、微透镜阵列(7)和一级光电传感器(8)，所述一级光电传感器(8)位于微透镜阵列(7)的焦面上；所述微透镜阵列(7)通光孔径内的子透镜沿行、列方向零间隙排布，所述一级挡板(6)为设置有周期性透光条缝的挡板，所述透光条缝的方向与子透镜的列方向、一级一维周期幅度光栅(5)的条缝方向一致，且一级挡板(6)的透光条缝的宽度为一列子透镜的宽度，相邻两条透光条缝间的不透光条缝的宽度为N列子透镜的宽度，所述N为自然数，一级挡板(6)可垂直于透光条缝方向移动；所述微透镜阵列(7)通光孔径内的子透镜为行、列数目均大于20的方阵；所述微柱状透镜阵列哈特曼波前传感器包括依次设置的二级一维周期幅度光栅(9)、二级挡板(10)、微柱状透镜阵列(11)和二级光电传感器(12)，所述二级光电传感器(12)位于微柱状透镜阵列(11)的焦面上；所述微柱状透镜阵列(11)通光孔径内的柱状透镜零间隙并排排布，所述二级挡板(10)为设置有周期性透光条缝的挡板，所述透光条缝的方向与柱状透镜长度方向、二级一维周期幅度光栅(9)的条缝方向一致，所述二级挡板(10)的周期、材料和厚度与一级挡板(6)完全相同，二级挡板(10)可垂直于透光条缝方向移动；所述微柱状透镜阵列(11)与微透镜阵列(7)的列数、列宽、表面曲率、材料、厚度和透光率均相同；该测量方法包括如下步骤：(1)准直系统的输出光信号射入半透明反射镜(4)，穿过半透明反射镜(4)的光作为微透镜阵列哈特曼波前传感器的入射光，被半透明反射镜(4)反射的光作为微柱状透镜阵列哈特曼波前传感器的入射光；(2)微透镜阵列哈特曼波前传感器的入射光，波前经过一级一维周期幅度光栅(5)，根据衍射方程d(sinθ<sub>i</sub>+sinθ<sub>t</sub>)＝mλ，会产生多个衍射级别，其中d为光栅条缝宽度，θ<sub>i</sub>为入射角，m为衍射级，且m＝…,‑2,‑1,0,+1,+2,…；在一级挡板(6)的作用下，一部分衍射波前被微透镜阵列(7)形成聚焦光斑阵列，并被位于微透镜阵列(7)焦面上的一级光电传感器(8)采集，一级光电传感器(8)记录下此时聚焦光斑阵列；(3)移动一级挡板(6)，移动距离为一列子透镜的宽度，重复步骤(2)，直至得到微透镜阵列(7)通光孔径内的所有子透镜下的聚焦光斑；(4)顺时针旋转微透镜阵列哈特曼波前传感器90°，重复步骤(2)和步骤(3)，获得正交方向的聚焦光斑阵列信息；(5)微柱状透镜阵列哈特曼波前传感器的入射光，波前经过二级一维周期幅度光栅(9)，根据衍射方程d(sinθ<sub>i</sub>+sinθ<sub>t</sub>)＝mλ，会产生多个衍射级别，其中d为光栅条缝宽度，θ<sub>i</sub>为入射角，m为衍射级，且m＝…,‑2,‑1,0,+1,+2,…；在二级挡板(10)的作用下，一部分衍射波前被微柱状透镜阵列(11)形成聚焦线斑阵列，并被位于微柱状透镜阵列(11)焦面上的二级光电传感器(12)采集，二级光电传感器(12)记录下此时聚焦线斑阵列；(6)移动二级挡板(10)，移动距离为一列柱状透镜的宽度，重复步骤(5)，直至得到微柱状透镜阵列(11)通光孔径内的所有柱状透镜下的聚焦线斑；(7)顺时针旋转微柱状透镜阵列哈特曼波前传感器90°，重复步骤(5)和步骤(6)，获得正交方向的聚焦线斑阵列信息。 |
