一种基于哈特曼传感器的环带拼接检测系统

摘要

基于哈特曼传感器的环带拼接检测系统，包括：激光光源、扩束准直系统透镜、第一透镜、第一分光元件、第二分光元件、第三分光元件、会聚透镜、滤波器孔、4F系统透镜、第二透镜、微透镜阵列、第一光电探测器、第一成像透镜、第四分光元件、第二光电探测器、第二成像透镜、第三光电探测器、计算机系统；其中扩束准直系统透镜和第一透镜组成扩束准直系统，4F系统透镜和第二透镜组成4F缩束系统。本发明具有检测成本低、抗环境干扰能力强、检测过程灵活简便等优点。

主权项

基于哈特曼传感器的环带拼接检测系统，其特征在于包括：激光光源(1)、扩束准直系统透镜(2)、第一透镜(3)、第一分光元件(4)、第二分光元件(5)、第三分光元件(6)、会聚透镜(7)、滤波器孔(9)、4F系统透镜(10)、第二透镜(11)、微透镜阵列(12)、第一光电探测器(13)、第一成像透镜(14)、第四分光元件(15)、第二光电探测器(16)、第二成像透镜(17)、第三光电探测器(18)、计算机系统(19)；其中扩束准直系统透镜(2)和第一透镜(3)组成扩束准直系统，4F系统透镜(10)和第二透镜(11)组成4F缩束系统；激光光源(1)和扩束准直系统组成平行光光源，平行光光源分别经过第一分光元件(4)、第二分光元件(5)和第三分光元件(6)后入射到会聚透镜(7)后聚焦成球面波；滤波器孔(9)位于会聚透镜(7)的焦点位置，滤除从被测非球面(8)上反射回的超过匹配环带区域的光；从被测非球面(8)上反射回的光经过滤波器孔(9)的滤波后经过会聚透镜(7)后再次经过第三分元件(6)分成反射光和透射光；透射光路经过4F系统透镜(10)和第二透镜(11)组成4F缩束系统后入射到透镜阵列(12)，第一光电探测器(13)测量匹配环带区域的子孔径斜率，由计算机系统(19)通过环形区域Zernike多项式基的模式波前复原算法复原单环带的波前相位数据，将单环带的复原波前相位数据保存，再由相位拼接算法拼接出全孔径的波前相位数据；反射光路再由第二分光元件(5)分光，从第二分光元件(5)的反射光路经过第一成像透镜(14)后再经过第四分光元件(15)再次分成反射和透射光路，经过第四分光元件(15)的反射光路经过第二成像透镜(17)将被测非球面(8)成像于第三光电探测器(18)靶面上，辨识被测非球面上的边界标志点以确定匹配环带区域的边界；经过第四分光元件(15)的透镜光路聚焦于第二光电探测器(16)上，用于减小每次匹配环带区域的测量的调整误差。