[发明专利]基于波前校正的高频响二维光电自准直方法与装置

权利要求书

1.本发明所述的基于波前校正的高频响二维光电自准直方法，其特征在于光束漂移和光束波前畸变对光斑定位误差影响由软件计算，提高测量频响，测量方法包括以下步骤：

步骤a、将平面反射镜(5)固定至被测物表面；

步骤b、点亮两个激光光源(1-1)和(1-2)，调整被测物以及平面反射镜(5)的位置，图像传感器(3)接收的测量光束光斑图像的几何中心处于传感器的中心位置；

步骤c、波前传感器(13)测量入射的参考光束光斑的位移信息和波前信息，计算得到装置测量过程中由于环境扰动、光源漂移等因素引入的测量误差为ɑ₀和β₀；

步骤d、当平面反射镜(5)随被测物产生偏航角与俯仰角转动时，图像传感器(3)测量入射的测量光束光斑的位移值，其中光斑偏离图像传感器中心位置的距离分别为x1和y1；

步骤e、利用测量光束光斑位移x1和y1，按照x1＝f·tan(2ɑ)计算求得ɑ，其中(ɑ-ɑ₀)为补偿后被测物产生偏航角的角度；按照y1＝f·tan(2β)计算求得β，其中(β-β₀)为补偿后被测物产生俯仰角的角度。

2.根据权利要求1所述的基于波前校正的高频响二维光电自准直方法，其特征在于光束漂移和光束波前畸变由变形镜(14)补偿，减小系统像差，测量方法包括以下步骤：

步骤a、将平面反射镜(5)固定至被测物表面；

步骤b、点亮两个激光光源(1-1)和(1-2)，调整被测物以及平面反射镜(5)的位置，图像传感器(3)接收的测量光束光斑图像的几何中心处于传感器的中心位置；

步骤c、波前传感器(13)测量入射的参考光束光斑的位移信息和波前信息，得到装置测量过程中由于环境扰动、光源漂移等因素引入的测量误差为ɑ₀和β₀；

步骤d、根据波前传感器(13)测量的参考光束波前信息，调整变形镜(14)面形，使仪器内部于环境扰动、光源漂移等因素引入的测量误差为0；

步骤e、当平面反射镜(5)随被测物产生偏航角与俯仰角转动时，图像传感器(3)测量入射的测量光束光斑的位移值，其中光斑偏离图像传感器中心位置的距离分别为x1和y1；

步骤f、利用测量光束光斑位移x1和y1，按照x1＝f·tan(2ɑ)计算求得ɑ，其中ɑ为被测物产生偏航角的角度；按照y1＝f·tan(2β)计算求得β，其中β为被测物产生俯仰角的角度。

3.根据权利要求2所述的基于波前校正的高频响二维光电自准直方法，其特征在于增加空间光调制器(16)补偿光源漂移的环节，提高光源稳定性，测量方法包括以下步骤：

步骤a、将平面反射镜(5)固定至被测物表面；

步骤b、点亮两个激光光源(1-1)和(1-2)，调整被测物以及平面反射镜(5)的位置，图像传感器(3)接收的测量光束光斑图像的几何中心处于传感器的中心位置；

步骤c、波前传感器(13)测量入射的参考光束光斑的位移信息和波前信息，得到装置测量过程中由于环境扰动、光源漂移等因素引入的测量误差为ɑ₀和β₀；

步骤d、根据波前传感器(13)测量的参考光束波前信息，调整空间光调制器(16)姿态和变形镜(14)面形，使仪器内部于环境扰动、光源漂移等因素引入的测量误差为0；

步骤e、当平面反射镜(5)随被测物产生偏航角与俯仰角转动时，图像传感器(3)测量入射的测量光束光斑的位移值，其中光斑偏离图像传感器中心位置的距离分别为x1和y1；

步骤f、利用测量光束光斑位移x1和y1，按照x1＝f·tan(2ɑ)计算求得ɑ，其中ɑ为被测物产生偏航角的角度；按照y1＝f·tan(2β)计算求得β，其中β为被测物产生俯仰角的角度。