[发明专利]一种用于太阳自适应光学的大视场高阶复合波前传感器

权利要求书

1.一种用于太阳自适应光学的大视场高阶复合波前传感器，其特征在于：包括像面分割器（1）、中继光路（2）、微透镜阵列（3）以及相应的探测相机（4）；像面分割器（1）将像面分割后导入不同的探测通道，每个探测通道包含中继光路（2）、微透镜阵列（3）以及探测相机（4），对特定视场进行波前探测；像面分割器（1）将望远镜焦面分割后，分别引导进入不同的探测通道；其中，轴上探测通道对应十几角秒探测视场，离轴探测通道对应角分级的探测视场；在离轴探测通道上设置大视场波前传感器，通过选取子孔径图像的不同子区域，即可得到不同视线方向的探测信息，相同的探测通道情况下，可以获得更多的探测视场的累计波前像差；轴上通道仅考虑小视场探测，设置高阶波前传感器；通过大视场低阶/小视场高阶夏克-哈特曼波前传感器组合的形式，同时满足传统高阶自适应光学系统、大视场地表层自适应光学系统对波前探测器的不同需求；

像面分割器（1）由平顶棱锥（11）和反射镜（12）组合而成，用于按需求切割视场，并引导特定视场的光线进入对应的波前传感器，其中，中心视场光线直接透射进入对应的波前传感器，离轴视场的光线需辅以反射镜进入到对应的波前探测通道；

望远镜过来的光先构造成像方远心光路，望远镜焦面位于平顶棱锥（11）处，平顶棱锥（11）和反射镜（12）共同构成焦面分割器，将不同视场的光线分割引导进入不同的探测通道，系统可以根据探测需求，改变平顶棱锥，平顶、斜面宽度，调整不同探测通道的视场，采用一个平顶四棱锥，将望远镜焦面分割成5个区域，探测通道对应中心视场，只通过20秒的视场，离轴视场分别引入到周围四个探测通道，对应大视场探测；每个探测通道内均包含中继光路（2），微透镜阵列（3），以及探测相机（4）；中继光路（2）构造合适的瞳面位置和口径，匹配后续微透镜阵列；同时保留一个焦面位置放置视场光阑，望远镜视场为5角分，视场分割后，轴上探测通道对应20角秒视场，用于高阶探测，离轴探测通道对应1角分视场，在每个探测通道内，又可以根据需要选取5个视线方向进行波前探测，即，5个成像通道可以实现21个视线方向的波前探测。

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳自适应光学的大视场高阶复合波前传感器，其特征是中继光路（2）可以是单个透镜或者透镜组，主要用于构造新的瞳面位置，并且使其口径和位置与后续微透镜阵列相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种用于太阳自适应光学的大视场高阶复合波前传感器，其特征是微透镜阵列（3）与探测视场的路数相对应，其中，中心视场探测微透镜阵列成像视场小，阵列数多，可以实现小视场高阶波前探测；周围视场探测微透镜阵列成像视场大，阵列数少，可以实现大视场低阶波前探测。

4.根据权利要求1所述的一种用于太阳自适应光学的大视场高阶复合波前传感器，其特征是探测相机（4）为大靶面高帧频科学级CMOS相机或CCD相机，主要用来接收微透镜阵列聚焦后图像，用于后续相关运算和提取波前像差。