[发明专利]一种大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统与方法

权利要求书

1.一种大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统，其特征在于，包括波面干涉仪（1）、标准镜头（2）、待测大梯度相位型强光元件（3）、扩束系统（4）、SLM（5）、SLM相位控制系统（6）和平移台（7），所述波面干涉仪（1）的标准镜头（2）的光路依次经过待测大梯度相位型强光元件（3）、扩束系统（4）以及SLM（5），所述待测大梯度相位型强光元件（3）安装在平移台（7）上，所述扩束系统（4）用于实现SLM（5）口径与波面干涉仪（1）口径的匹配，所述SLM（5）的控制端与SLM相位控制系统（6）相连，所述SLM相位控制系统（6）用于控制SLM（5）产生可变的像差补偿，补偿待测大梯度相位型强光元件（3）的超波面干涉仪（1）量程的大梯度波前像差，所述平移台（7）用于控制补偿待测大梯度相位型强光元件（3）的横向平移，使波面干涉仪（1）逐一测量待测大梯度相位型强光元件（3）的各个子孔径。

2.根据权利要求1所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统，其特征在于，所述待测大梯度相位型强光元件（3）产生的波前梯度过大，使得对应的干涉条纹过于密集、且超出波面干涉仪（1）的动态范围。

3.根据权利要求1所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统，其特征在于：所述波面干涉仪（1）为菲索型干涉仪或泰曼-格林型干涉仪。

4.根据权利要求1所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统，其特征在于：所述SLM（5）为高分辨率反射式SLM。

5.根据权利要求4所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统，其特征在于：所述SLM（5）为振幅型、相位型或振幅相位型SLM。

6.根据权利要求1所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统，其特征在于：所述平移台（7）为二维横向平移台。

7.一种权利要求1～6中任意一项所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统的应用方法，其特征在于，包括：

S1）将待测大梯度相位型强光元件（3）划分为一系列有重叠的子孔径；

S2）针对待测大梯度相位型强光元件（3）的每一个子孔径执行子孔径测量：在子孔径测量过程中，为使待测大梯度相位型强光元件（3）的大波前梯度在波面干涉仪（1）的动态范围内，使用SLM（5）作为可编程CGH部分补偿子孔径的波像差， SLM（5）的口径通过扩束系统（4）与波面干涉仪（1）口径相匹配，部分补偿后达到近零位检测条件，使得剩余波像差在波面干涉仪（1）的测量能力范围内；调整平移台（7）使用波面干涉仪（1）逐一测量待测大梯度相位型强光元件（3）的各个子孔径；每次子孔径测量之后，将待测大梯度相位型强光元件（3）使用平移台（7）出光路，使用同一波面干涉仪（1）在位检测SLM（5）的可变补偿相位；最终，根据SLM（5）相位测量结果和干涉仪测量结果得到子孔径波前误差；

S3）利用拼接算法将得到的子孔径波前误差进行拼接得到全口径面形。

8.根据权利要求7所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统的应用方法，其特征在于，步骤S2）中调整平移台（7）使用波面干涉仪（1）逐一测量待测大梯度相位型强光元件（3）的各个子孔径是指调整平移台（7）的二维横向平移，使用波面干涉仪（1）逐一测量待测大梯度相位型强光元件（3）的各个子孔径。

9.根据权利要求7所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统的应用方法，其特征在于，步骤S2）中根据SLM（5）相位测量结果和干涉仪测量结果得到子孔径波前误差是指将SLM（5）相位测量结果从干涉仪测量结果中减去得到子孔径波前误差。

10.根据权利要求7所述的大梯度相位型强光元件的可变补偿干涉检测系统的应用方法，其特征在于，步骤S3）中的拼接算法为基于最小二乘拟合的拼接算法。