一种基于滤波小孔调制的波前校正装置及方法与流程

技术特征：
1.一种基于滤波小孔调制的波前校正装置，其特征在于，该装置包括波前校正器(1)、聚焦光路(2)、滤波小孔(3)、成像系统(4)、传感器(5)和波前控制器(6)；所述聚焦光路(2)与所述成像系统(4)共焦面，且f数互相匹配；携带前级光路信息的波前依次经所述的波前校正器(1)和聚焦光路(2)传输后于滤波小孔(3)处聚焦，经滤波小孔(3)滤波后产生一理想点光源，再经成像系统(4)缩束成像至传感器(5)；所述的传感器(5)采集此时的波前信息作为参考波前，并传输至波前控制器(6)；移走滤波小孔(3)再次采集主激光的波前，利用所述的波前控制器(6)控制波前校正器(1)的面形，对采集到的焦斑进行优化处理，实现全系统静态波前的校正。2.根据权利要求1所述的基于滤波小孔调制的波前校正装置，其特征在于，所述聚焦光路(1)的衍射极限为ad，所述滤波小孔(3)的直径为d，且d＜1.2ad。3.根据权利要求1所述的基于滤波小孔调制的波前校正装置，其特征在于，所述滤波小孔(3)位于聚焦光路(2)与成像系统(4)的焦面处。4.根据权利要求1所述的基于滤波小孔调制的波前校正装置，其特征在于，所述传感器(5)与所述波前校正器(1)互为共轭面。5.根据权利要求1所述的基于滤波小孔调制的波前校正装置，其特征在于，所述携带前级光路信息的波前的抖动频率为v1，滤波小孔的调制频率为v2，且v1＜2v2。6.一种利用权利要求1-5任一所述的基于滤波小孔调制的波前校正装置进行波前校正的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1，将滤波小孔(3)置于所述的聚焦光路(2)与成像系统(4)焦面处；步骤2，调节成像系统(4)及传感器(5)的位置，使传感器(5)与波前校正器(1)互为共轭面；步骤3，对滤波小孔(3)施加一个特定调制频率v2，且v1＜2v2，其中，v1为携带前级光路信息的波前的抖动频率；传感器(5)采集此时的波前信息，记为w0，并将其设置为参考波前；步骤4，移走滤波小孔(3),再次采集波前信息，此时采集到的波前为全系统的静态波前畸变，记为w1；步骤5，利用所述的波前控制器(6)控制波前校正器(1)的面形，对全系统的静态波前畸变进行优化校正，当获得最佳焦斑时，波前校正器(1)产生的面形为w2；此时可获得全系统最小波前畸变，记为w
min
，w
min
＝w
1-w2。

技术总结
本发明涉及一种基于滤波小孔调制的波前校正装置及方法，具体包括波前校正器、聚焦光路、滤波小孔、成像系统、传感器和波前控制器。该装置仅利用主激光加一台传感器即可实现全系统的波前校正；本发明通过利用主激光远场加滤波小孔产生一理想点光源，该方法无需额外设置标准光源，即可实现焦点之后成像系统的系统误差标定，从而实现全链路的波前像差的精确测量和闭环校正，减少了误差来源；通过对滤波小孔施加一随机调制频率，克服了因主激光抖动带来的波前传感器无法采集均匀近场信息的问题；且该装置光路简单，体积小，调试便捷，可快速收敛得到符合要求的远场焦斑分布。敛得到符合要求的远场焦斑分布。敛得到符合要求的远场焦斑分布。


技术研发人员：杨朋千 姜卓偲 杨雪莹 朱健强
受保护的技术使用者：中国科学院上海光学精密机械研究所
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/4/1