自由曲面干涉检测中的自适应循环补偿结构

作     者：刘仁虎 吴金灵 曹加全 吴升阳 周胜 俞本立 张磊 Liu Renhu;Wu Jinling;Cao Jiaquan;Wu Shengyang;Zhou Sheng;Yu Benli;Zhang Lei

作者机构：安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室安徽合肥230601 安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室安徽合肥230601 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第9期

页      面：131-140页

核心收录：

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(61705002) 安徽省自然科学基金(1808085 QF198) 

主　　题：测量 像差补偿 自适应循环补偿结构 自适应干涉仪 

摘      要：为缓解基于可变形镜(DM)的自适应自由曲面干涉仪存在的固有矛盾——不能同时兼顾大动态像差补偿与DM形变监测范围,前期提出了循环利用DM形变量去产生大畸变波前的自适应环形补偿器(ARCC),并得到了初步验证。为了推广其在自由曲面自适应检测中的应用,并结合校正光学系统的自由曲面多为低阶像差面的现实问题,对ARCC的低阶像差补偿特性做出了必要验证和研究。首先,通过Zemax建模对比了ARCC和传统单次往返补偿器(TSRC)对于像散、彗差和球差的补偿能力,得出ARCC补偿像散和彗差的能力近似为TSRC的2倍,补偿球差的能力也要显著大于TSRC,验证了ARCC的低阶像差补偿优势;其次,研究了ARCC的低阶像差类型补偿规律,得出ARCC结构中DM上的像差类型与补偿给被测面的像差类型是“一对多或“多对一的关系。结果证明:在实际中分别使用ARCC和TSRC对4块低阶像差自由曲面进行补偿验证,同样的DM形变量下,与传统补偿结构相比ARCC展现出更加出色的低阶像差补偿能力。