表面连续变化的可控变形镜和波前补偿装置的制作方法

本申请涉及光束质量补偿，特别是涉及表面连续变化的可控变形镜和波前补偿装置。

背景技术：

1、超精密测量过程中，环境中空气温度梯度，气流等，对光束传播的波前产生波前相差。同时由于光学镜片在制造与安装的过程中的制造误差与安装误差，也会对光束传播的波前相位产生波前相差。在两种因素的综合作用下，导致成像质量下降。

2、常见的波前补偿装置为数字微镜和空间光调制器。两者均通过调整像素点的方式对光的波前进行调制。但是在调制过程中，会因像素点在空间不连续而产生量化误差，导致波前调制质量受限。

技术实现思路

1、在本实施例中提供了一种表面连续变化的可控变形镜和波前补偿装置，以解决相关技术中在波前进行调制过程中量化误差较大的问题。

2、第一方面，在本实施例中提供了一种表面连续变化的可控变形镜，包括：薄平面反射镜、执行装置、控制装置以及磁场发生装置；

3、所述薄平面反射镜固定于所述执行装置表面，所述执行装置与所述控制装置连接，所述执行装置还置于所述磁场发生装置产生的磁场中；

4、所述控制装置用于改变所述执行装置内部电路节点的电压，所述执行装置用于在所述磁场和所述电压的作用下控制所述薄平面反射镜发生形变。

5、本实施例通过控制装置和磁场发生装置对执行装置进行控制，从而调节平面反射镜的形变程度，实现空间上的连续调制，以减小量化误差，改善调制质量。

6、在其中的一些实施例中，所述薄平面反射镜采用薄壁结构材料。

7、本实施例通过薄壁结构材料保证薄平面反射镜的抗拉强度。

8、在其中的一些实施例中，所述薄平面反射镜包括柔性衬底和镀层；

9、所述柔性衬底的一侧与所述执行装置固定连接，所述柔性衬底的另一侧覆有所述镀层。

10、本实施例通过柔性衬底和镀层保证薄平面反射镜的抗拉强度和反射特性。

11、在其中的一些实施例中，所述薄平面反射镜面型精度不低于λ/10；其中λ为入射光波长。

12、本实施例对薄平面反射镜面型精度要求较低，简化薄平面反射镜面的加工难度，提升制备效率。

13、在其中的一些实施例中，所述薄平面反射镜与所述执行装置通过光学胶固定连接。

14、本实施例通过光学胶保证薄平面反射镜与执行装置胶合的稳定性和光学性能的稳定性。

15、在其中的一些实施例中，所述执行装置，包括：执行器组和执行器驱动板；

16、所述控制装置，通过导线连接所述执行器驱动板，用于控制所述执行器驱动板产生驱动信号；

17、所述执行器驱动板，还通过导线连接所述执行器组，用于将所述驱动信号输入所述执行器组；

18、所述执行器组，与所述薄平面反射镜固定连接且置于所述磁场发生装置产生的磁场中，用于在所述驱动信号和所述磁场的共同作用下产生形变，以控制所述薄平面反射镜发生形变。

19、本实施例通过执行器组和执行器驱动板，实现对薄平面反射镜形变驱动的高效驱动。

20、在其中的一些实施例中，所述执行器组包括若干执行导线；所述执行导线相互交叠形成网格状节点；所述执行导线与所述执行器驱动板连接。

21、本实施例通过执行导线实现低成本驱动，并且网格状节点有助于更大范围更高精度的形变控制。

22、在其中的一些实施例中，所述执行导线采用单条导线或蛇形导线。

23、本实施例可以提高控制精度和效率。

24、在其中的一些实施例中，所述磁场发生装置产生均匀磁场，所述均匀磁场平行于所述薄平面反射镜所在平面。

25、本实施例通过平行于薄平面反射镜的均匀磁场为执行装置提供稳定的磁场，可降低控制装置的控制难度。

26、在其中的一些实施例中，所述磁场发生装置包括螺旋线圈、马蹄形磁铁、亥姆霍兹线圈中的任一种。

27、本实施例可为执行装置提供稳定的磁场。

28、第二方面，在本实施例中提供了一种波前补偿装置，包括：波前探测器和上述第一方面中的表面连续变化的可控变形镜；

29、所述波前探测器用于检测入射光束的相位误差，以生成波前信息；

30、所述表面连续变化的可控变形镜用于根据所述波前信息产生相应的形变，以对所述入射光束进行波前相差补偿。

31、本实施例通过波前探测器与表面连续变化的可控变形镜实现高精度的光束波前相差补偿，提升成像质量。

32、与相关技术相比，本实施例中提供的表面连续变化的可控变形镜和波前补偿装置，包括薄平面反射镜、执行装置、控制装置以及磁场发生装置；所述薄平面反射镜固定于所述执行装置表面，所述执行装置与所述控制装置连接，所述执行装置还置于所述磁场发生装置产生的磁场中；所述控制装置用于改变所述执行装置内部电路节点的电压，所述执行装置用于在所述磁场和所述电压的作用下控制所述薄平面反射镜发生形变，解决了光束调制时量化误差大的问题，实现对光束的空间连续调制，提升光束波前调制质量。

33、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，包括：薄平面反射镜（10）、执行装置（20）、控制装置（30）以及磁场发生装置（40）；

2.根据权利要求1所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述薄平面反射镜（10）采用薄壁结构材料。

3.根据权利要求1所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述薄平面反射镜（10）包括柔性衬底和镀层；

4.根据权利要求1所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述薄平面反射镜（10）面型精度不低于λ/10；其中λ为入射光波长。

5.根据权利要求1所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述薄平面反射镜（10）与所述执行装置（20）通过光学胶固定连接。

6.根据权利要求1所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述执行装置（20），包括：执行器组（21）和执行器驱动板（22）；

7.根据权利要求6所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述执行器组（21）包括若干执行导线；所述执行导线相互交叠形成网格状节点；所述执行导线与所述执行器驱动板（22）连接。

8.根据权利要求7所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述执行导线采用单条导线或蛇形导线。

9.根据权利要求1所述的表面连续变化的可控变形镜，其特征在于，所述磁场发生装置（40）产生均匀磁场，所述均匀磁场平行于所述薄平面反射镜（10）所在平面。

10.一种波前补偿装置，其特征在于，包括：波前探测器（100）和权利要求1至权利要求9中任一项所述的表面连续变化的可控变形镜（200）；

技术总结本申请涉及一种表面连续变化的可控变形镜和波前补偿装置，包括薄平面反射镜、执行装置、控制装置以及磁场发生装置；所述薄平面反射镜固定于所述执行装置表面，所述执行装置与所述控制装置连接，所述执行装置还置于所述磁场发生装置产生的磁场中；所述控制装置用于改变所述执行装置表面的电压，所述执行装置用于在所述磁场和所述电压的作用下控制所述薄平面反射镜发生形变，解决了光束调制时量化误差大的问题，实现对光束的空间连续调制，提升光束波前调制质量。技术研发人员：赵银玲,陈梦晓,封晓华,祁绩受保护的技术使用者：之江实验室技术研发日：技术公布日：2024/6/5