[发明专利]一种扩束准直系统波面像差检测装置及方法

权利要求书

1.一种扩束准直系统波面像差检测装置，其特征在于，包括剪切单元、调节单元、光电探测单元、存储单元以及信号处理单元；其中，剪切单元与光电探测单元依次设置于扩束准直系统出射光束的光路上，剪切单元位于扩束准直系统与光电探测单元之间；

剪切单元包括一维位相光栅A和一维位相光栅B，一维位相光栅A和一维位相光栅B相互平行并与所述出射光束的光路垂直，用于实现对入射光波的剪切；其中，一维位相光栅A和一维位相光栅B的结构相同，其上相邻透光部分设置不同的刻蚀深度使透过相邻透光部分的光波存在180°相位差；同时，两相邻透光部分之间的非透光部分的宽度为p/6，透光部分的宽度为p/3，p为一维位相光栅的周期；设定p≥16β，β为光电探测单元的像元尺寸；

调节单元与一维位相光栅A和一维位相光栅B分别相连，用于实现对一维位相光栅A和一维位相光栅B的旋转以及位置的调节；

光电探测单元与存储单元相连，用于采集剪切产生的剪切干涉图并传输给存储单元；

存储单元与信号处理单元相连，用于存储光电探测单元传输过来的剪切干涉图，以及用于存储信号处理单元传输过来的扩束准直系统的波面像差；

信号处理单元用于根据存储单元存储的剪切干涉图计算扩束准直系统的波面像差。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，对于检测波面像差较小的扩束准直系统时，调节单元增大一维位相光栅A与一维位相光栅B之间的距离；当检测波面像差较大的扩束准直系统时，调节单元减小一维位相光栅A与一维位相光栅B之间的距离。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述存储单元与光电探测单元以及信号处理单元之间可以采用蓝牙或红外进行通信。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述信号处理单元根据剪切干涉图进一步获取扩束准直系统的波面曲率半径和光波发射角，并传输给存储单元进行存储。

5.一种利用权利要求1所述扩束准直系统波面像差检测装置的检测方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一、调整单元旋转一维位相光栅A和一维位相光栅B，使两者上的光栅线条都与y轴平行；调节单元进一步控制一维位相光栅A和一维位相光栅B沿x轴方向移动0、p/4、p/2、3p/4，图像探测单元依次采集对应0、π/2、π、3π/2相移的x方向剪切干涉图

步骤二、调节单元旋转一维位相光栅A和一维位相光栅B，使两者上的光栅线条都与x轴平行；调节单元进一步控制一维位相光栅A和一维位相光栅B沿y轴方向移动0、p/4、p/2、3p/4，图像探测单元依次采集对应0、π/2、π、3π/2相移的y方向剪切干涉图

步骤三、根据x方向剪切干涉图和y方向剪切干涉图获取扩束准直系统的波面像差。