[发明专利]一种用于激光通信光学系统的哈特曼波前探测装置及方法

说明书

本发明提出了一种用于激光通信光学系统的哈特曼波前探测装置及方法，属于光学检测领域。解决了现有光学系统调整机构尺寸较大，调整不便的问题。它包括一层安装板、中间滑板、底部安装板、哈特曼波前探测器、调整顶丝、拉簧组件、顶丝组件、弹簧组件和压块组件，所述一层安装板和中间滑板通过多个拉簧组件相连，所述一层安装板和中间滑板之间设置有多个调整顶丝，所述中间滑板与底部安装板之间通过多个压块组件进行弹性压紧相连，所述底部安装板与系统安装板相连，所述系统安装板上设置有顶丝组件和弹簧组件。它主要用于激光通信光学系统的哈特曼波前探测。

技术领域

本发明属于光学检测领域，特别是涉及一种用于激光通信光学系统的哈特曼波前探测装置及方法。

背景技术

近年来，国家科技快速发展，对数据传输通信领域的要求日益增加。大气激光通信因为其保密性强，通信容量大，结构轻便等优点，已经被广泛应用在卫星与地面、卫星与卫星之间的数据通信。因为大气激光通信是利用大气作为传输媒介的激光通信，所以通信过程中易受到气候、大气湍流的影响。为降低大气中不可控因素对激光通信质量的影响，在激光通信系统中加入自适应光学系统，能够实时探测和补偿波前相位畸变，为探测波前像差，哈特曼传感器相当于一双“眼睛”去“观察”待测波前。并且其具有结构简单，响应迅速的优点。

轻小型激光通信光学系统的重量、体积、多平台适用性要求较高，故在研究设计中，对光学系统进行轻量化、小型化的设计非常重要。其中在光学系统的子系统中，自适应系统由多个组件构成，结构复杂，调整自由度多，所占体积较大，其中哈特曼传感器作为必备的系统部件，其调整机构尺寸较大，调整不便，是首要进行轻小型化设计的组件。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种用于激光通信光学系统的哈特曼波前探测装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于激光通信光学系统的哈特曼波前探测装置，它包括一层安装板、中间滑板、底部安装板、哈特曼波前探测器、调整顶丝、拉簧组件、顶丝组件、弹簧组件和压块组件，所述一层安装板和中间滑板通过多个拉簧组件相连，所述一层安装板和中间滑板之间设置有多个调整顶丝，所述中间滑板与底部安装板之间通过多个压块组件进行弹性压紧相连，所述底部安装板与系统安装板相连，所述系统安装板上设置有顶丝组件和弹簧组件，所述顶丝组件包括第一顶丝组件、第二顶丝组件、第三顶丝组件和第四顶丝组件，所述第三顶丝组件和第四顶丝组件结构相同并沿一层安装板左右两侧对称设置，所述第三顶丝组件和第四顶丝组件中的第一顶丝与一层安装板接触，所述第一顶丝组件和第二顶丝组件结构相同并沿中间滑板前后方向同侧设置，所述弹簧组件沿中间滑板前后方向与第一顶丝组件和第二顶丝组件相对设置，所述第一顶丝组件和第二顶丝组件中的第二顶丝与中间滑板接触，所述弹簧组件中的弹簧与中间滑板接触，所述哈特曼波前探测器安装在一层安装板上。

更进一步的，所述哈特曼波前探测器包括哈特曼缩束镜头、折弯镜筒、第一折转镜镜座、第二折转镜镜座、哈特曼中继镜头、折转反射镜和哈特曼成像相机，所述折弯镜筒为呈U型弯折的一体件结构，所述折弯镜筒中部设置有两个45°倾斜面，所述第一折转镜镜座和第二折转镜镜座平行于倾斜面并分别设置在两个倾斜面上，所述折转反射镜通过折转反射镜压圈设置在第一折转镜镜座和第二折转镜镜座上，所述折弯镜筒的一端与哈特曼缩束镜头相连，所述折弯镜筒的另一端与哈特曼中继镜头相连，所述哈特曼缩束镜头和哈特曼中继镜头均与折弯镜筒连通，所述哈特曼成像相机与哈特曼中继镜头同轴布置，所述哈特曼波前探测器通过哈特曼安装支座安装在一层安装板上，所述哈特曼成像相机通过相机安装座设置在一层安装板上。

更进一步的，所述一层安装板和中间滑板之间设置有三个钢球衔接，三个钢球分别为第一钢球、第二钢球和第三钢球，所述中间滑板上开设有滑槽，第一钢球、第二钢球和第三钢球均设置在滑槽上。

更进一步的，所述调整顶丝数量为八个，分别为第一调整顶丝、第二调整顶丝、第三调整顶丝、第四调整顶丝、第五调整顶丝、第六调整顶丝、第七调整顶丝和第八调整顶丝，八个调整顶丝沿一层安装板周向布置。