JP2023175606A - 波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
直線偏光垂直レーザー信号を生成し、前記直線偏光垂直レーザー信号のポインティングに対して微調整を行う垂直レーザー発生モジュールと、
前記垂直レーザー発生モジュールに接続され、前記直線偏光垂直レーザー信号を受信し、前記直線偏光垂直レーザー信号に基づいて波面干渉信号を生成する一体型センサモジュールと、
前記一体型センサモジュールに接続され、前記波面干渉信号に対して高精度デカップリング演算を行って、直線偏光垂直レーザー信号の、重力方向に対する角度偏差結果を取得し、前記角度偏差結果に基づいて、垂直レーザーポインティングのリアルタイム補正を実現する信号処理モジュールと、を含む。
前記単一周波数レーザー装置は周波数安定化レーザー信号を提供し、
前記シングルモード偏波保持光ファイバは前記単一周波数レーザー装置に接続され、前記周波数安定化レーザー信号を光ファイバコリメータに伝導し、
前記光ファイバコリメータは前記シングルモード偏波保持光ファイバに接続され、前記周波数安定化レーザー信号を受信して直線偏光准直レーザーを出力し、
前記ペンタプリズムは前記直線偏光准直レーザーを受信して、直線偏光垂直レーザー信号を出力し、
前記一体型光源台座は前記光ファイバコリメータ及び前記ペンタプリズムを固定し、
前記二次元精密角度ターンテーブルは一体型センサ台座及び前記一体型光源台座を収容する。
前記一体型センサ台座は前記1番分光キューブコーナープリズム、ダイクロイックミラー、1番反射ミラー、偏光ダイクロイックミラー、1番1/4波長板、2番キューブコーナープリズム、2番反射ミラー、2番1/4波長板、液体容器ユニット、液体ユニット、偏光板、アレイ型検出器を固定し、
前記1番分光キューブコーナープリズムは垂直レーザー信号を透過させ、一部の垂直レーザー信号を前記1番ダイクロイックミラーに反射し、
前記ダイクロイックミラーは前記直線偏光垂直レーザー信号を第1透過光、第1反射光に分けて、
前記1番反射ミラーは前記第1反射光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記偏光ダイクロイックミラーは前記第1透過光を、偏光状態がPである第2透過光、偏光状態がSである第2反射光に分けて、第1反射光を、偏光状態がPである第3透過光、偏光状態がSである第3反射光に分けて、液面により反射された、偏光状態がSである第2透過光、第3透過光を反射し、偏光板によって第1信号光、第3信号光をそれぞれ取得し、前記2番キューブコーナープリズムにより反射された、偏光状態がPである第2反射光を透過させ、偏光板によって第2信号光を取得し、前記2番反射ミラーにより反射された、偏光状態がPである第3反射光を透過させ、偏光板によって第4信号光を取得し、
前記1番1/4波長板は偏光状態がSである第2反射光、第3反射光を透過させ、偏光状態がPである第2反射光、第3反射光を取得し、
前記2番キューブコーナープリズムは前記第2反射光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記2番反射ミラーは前記第3反射光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記2番1/4波長板は前記偏光状態がPである第2透過光、第3透過光を透過させ、偏光状態がSである第2透過光、第3透過光を取得し、
前記液体容器ユニットは前記液体ユニットにおける液体を収容し、
前記液体ユニットは液面によって、前記第2透過光、第3透過光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記アレイ型検出器は、第1信号光と第2信号光とが干渉するように形成された第1波面干渉信号を検出し、第3信号光と第4信号光とが干渉するように形成された第2波面干渉信号を検出する。
前記第1波面干渉信号と前記第2波面干渉信号とは空間で重畳していない。
好ましくは、前記信号処理モジュールは上位機及び信号処理カードを含み、
前記信号処理カードは波面干渉信号デカップリングアルゴリズムによって、干渉信号に対して高精度デカップリング演算を行って、測定結果に基づいて二次元精密角度ターンテーブルにフィードバック制御信号を送信し、垂直レーザーポインティングを補正して重力方向まで追跡し、前記演算結果を上位機にアップロードし、
前記上位機は垂直レーザーポインティング補正の測定結果を受信し、表示して記憶する。
垂直レーザー発生モジュールによって直線偏光垂直レーザー信号を取得し、前記直線偏光垂直レーザー信号を一体型センサモジュールに伝送し、前記一体型センサモジュールに基づいて波面干渉信号を生成するステップと、
前記波面干渉信号を信号処理モジュールに入力して高精度デカップリング演算を行って、垂直レーザーの、重力方向に対する角度偏差結果を取得し、前記角度偏差結果に基づいて、垂直レーザーポインティングのリアルタイム補正を実現するステップと、を含む。
1番分光キューブコーナープリズムによって反射された後、直線偏光垂直レーザー信号は元の方向に沿って戻って、ダイクロイックミラーによって第1透過光及び第1反射光に分けられるステップと、
前記第1透過光は偏光ダイクロイックミラーによって、偏光状態がPである第2透過光、及び偏光状態がSである第2反射光に分けられるステップと、
1番反射ミラーによって反射された後、前記第1反射光は前記偏光ダイクロイックミラーによって、偏光状態がPである第3透過光、及び偏光状態はSである第3反射光に分けられるステップと、
前記偏光状態がPである第2透過光、第3透過光は、2番1/4波長板によって透過され、液体表面によって反射され、及び2番1/4波長板によって逆透過された後、偏光状態がSである第2透過光、第3透過光を取得するステップと、
前記偏光状態がSになった第2透過光、第3透過光は前記偏光ダイクロイックミラーによって反射され、偏光板を介して第1信号光、第3信号光を取得するステップと、
前記偏光状態がSである第2反射光は1番1/4波長板によって透過され、2番キューブコーナープリズムによって反射され、及び1番1/4波長板によって逆透過された後、偏光状態がPである第2反射光を取得するステップと、
前記偏光状態がPになった第2反射光は前記偏光ダイクロイックミラーによって透過された後、第2信号光を取得するステップと、
前記偏光状態がSである第3反射光は1番1/4波長板によって透過され、2番反射ミラー及び1番1/4波長板によって逆透過された後、偏光状態がPである第3反射光を取得するステップと、
前記偏光状態がPになった第3反射光は前記偏光ダイクロイックミラーによって透過された後、第4信号光を取得するステップと、
前記第1信号光と第2信号光とはアレイ型検出器の検出面で干渉を行って、第1波面干渉信号を取得するステップと、
前記第3信号光と第4信号光とはアレイ型検出器の検出面で干渉を行って、第2波面干渉信号を取得するステップと、を含み、
前記第1波面干渉信号と第2波面干渉信号とは空間で重畳していない。
前記波面干渉信号を信号処理カードに送信し、前記信号処理カードは前記二次元精密角度ターンテーブルに対する角度変調、及び第1波面干渉信号に対するガウシアンフィッティングによって、垂直レーザー信号を絶対重力方向まで追跡してから、第2波面干渉信号に対して干渉画像デカップリングアルゴリズムを実行し、垂直レーザーポインティングの精密測定を実現し、最後、測定結果に基づいて二次元精密角度ターンテーブルにフィードバック制御信号を送信し、垂直レーザーポインティングのリアルタイム補正を実現するとともに、測定結果を上位機にアップロードするステップを含む。
波面干渉信号を二次元グレーレベル行列に変換し、前記二次元グレーレベル行列に対してバタフライ演算による二次元離散フーリエ変換を行って、前記波面干渉信号の周波数空間行列を取得し、波面干渉信号スペクトルの振幅空間で異なる空間周波数成分を計算するステップと、
前記波面干渉信号スペクトルの振幅空間に基づいて振幅値最大値点及びその周波数空間行列における対応位置を取得し、振幅値最大値点及び近隣行列点の振幅値情報を使用して二次元曲線ピークフィッティングを行って、フィッティング後の正確な周波数座標を取得するステップと、
フィッティングによる正確な周波数座標のX方向コンポーネント、及びY方向コンポーネントに基づいて、角度測定値と波面干渉信号の空間周波数とが線形関係を呈する公式に従って、X方向及びY方向の水平傾角をそれぞれ取得するステップと、を含む。
(1)本発明が提供した、波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置及び方法は、完全にレーザー干渉測定原理を基礎とし、水平面を参照基準面とし、測定解像力が高く、ビームポインティングを直接的に重力方向まで追跡できる。
(2)本発明はレーザー偏光状態の変換によって、エネルギーの使用効率を向上させ、光路におけるゴースト反射を低減させ、レーザー電力に対するニーズが低く、周期的非線形誤差が小さく、角度測定結果は、レーザー波長まで追跡されることができる。
(3)本発明は、垂直レーザーポインティングに対して精密測定を行う上で、ビームポインティングに対するリアルタイムフィードバック及び精密補正を実現する。
(4)本発明の装置の一体型センサモジュールの取り外し及び重複取付は容易であり、複数の装置に再利用されることができ、コストを節約する。
光ファイバコリメータ17及びペンタプリズム15は一体型光源台座16に固定され、1番分光キューブコーナープリズム4、ダイクロイックミラー6、1番反射ミラー7、偏光ダイクロイックミラー8、1番1/4波長板9、2番キューブコーナープリズム10、2番反射ミラー11、2番1/4波長板12、液体容器13、偏光板3及びアレイ型検出器2は何れも一体型センサ台座5に固定され、一体型センサ台座5及び一体型光源台座16は何れも二次元精密角度ターンテーブル18の一体型センサモジュールに位置し、いつでも取り外し又は取付を行うことができ、一体型光源台座と同一平面に位置する。
図1に示すように、本発明が提供した、波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置は、垂直レーザー発生モジュール、一体型センサモジュール、及び信号処理モジュールを含む。
垂直レーザー発生モジュールは単一周波数レーザー装置、シングルモード偏波保持光ファイバ、光ファイバコリメータ、ペンタプリズム、一体型光源台座、二次元精密角度ターンテーブルを含み、直線偏光垂直レーザー信号を生成して、そのポインティングに対して微調整を行う。
一体型センサモジュールは一体型センサ台座、1番分光キューブコーナープリズム、ダイクロイックミラー、1番反射ミラー、偏光ダイクロイックミラー、1番1/4波長板、2番キューブコーナープリズム、3番反射ミラー、2番1/4波長板、液体容器、液体、偏光板及びアレイ型検出器を含む。
当該垂直レーザーポインティング補正装置の動作原理は以下の通り、即ち、633nmの単一周波数ヘリウムネオンレーザー装置は周波数安定化レーザー信号を提供し、当該レーザー信号は直線偏光であり、シングルモード偏波保持光ファイバ20によって、光ファイバコリメータ17に伝導され、光ファイバコリメータ17は直線偏光准直レーザーを出力し、その偏光方向と水平方向との夾角は約1.77°であり、ペンタプリズム15を経て垂直レーザー信号になって、一部の垂直レーザー信号は1番分光キューブコーナープリズム4によって反射された後、元の方向に沿って戻って、ダイクロイックミラー6によって第1透過光及び第1反射光に分けられ、第1透過光は偏光ダイクロイックミラー8によって、偏光状態がPである第2透過光及び偏光状態がSである第2反射光に分けられ、第1反射光は1番反射ミラー7によって反射された後、偏光ダイクロイックミラー8によって偏光状態がPである第3透過光及び偏光状態がSである第3反射光に分けられ、第2透過光は2番1/4波長板12によって透過され、液体14の表面によって反射され、及び2番1/4波長板12によって逆透過された後、その偏光状態がSになる。そして、偏光ダイクロイックミラー8によって反射された後、偏光板3を介して偏光状態が45°である第1信号光になり、第2反射光は1番1/4波長板9によって透過され、2番キューブコーナープリズム10によって反射され、及び1番1/4波長板9によって逆透過された後、その偏光状態がPになる。そして、偏光ダイクロイックミラー8によって透過された後、偏光板3を介して偏光状態が45°である第2信号光になり、第3透過光は2番1/4波長板12によって透過され、液体14の表面によって反射され、及び2番1/4波長板12によって逆透過された後、その偏光状態がSになる。そして、偏光ダイクロイックミラー8によって反射された後、偏光板3を介して偏光状態が45°である第3信号光になり、第3反射光は1番1/4波長板9によって透過され、2番反射ミラー11によって反射され、及び1番1/4波長板9によって逆透過された後、その偏光状態がPになる。そして、偏光ダイクロイックミラー8によって透過された後、偏光板3を介して偏光状態が45°である第4信号光になり、第1信号光と第2信号光とはアレイ型検出器2の検出面で干渉を行って、円盤状の第1波面干渉信号を形成し、アレイ型検出器2によって検出され、2番反射ミラー11は第3反射光に垂直していないため、第3信号光及び第4信号光の光軸ポインティングは僅かな角度偏差を生成し、アレイ型検出器2の検出表面に筋状の第2波面干渉信号を形成し、アレイ型検出器2によって検出され、第1波面干渉信号と第2波面干渉信号とは空間で重畳しておらず、第1波面干渉信号及び第2波面干渉信号はデジタル量の形態で、信号処理カード21に送信され、信号処理カード21には波面干渉信号デカップリングアルゴリズムが集積され、波面干渉信号に対して高精度デカップリング演算を行って、測定結果に基づいて二次元精密角度ターンテーブル18にフィードバック制御信号を送信し、垂直レーザーポインティングを補正して重力方向まで追跡するとともに、測定結果を上位機1に送信する。
ステップ1:垂直レーザーポインティングの事前調節:信号処理カード21は二次元精密角度ターンテーブル18をX軸及びY軸の周りに回動させるように駆動することで、第1波面干渉信号は略円形のスポットを呈する。
ステップ2:X方向角度初期値の調節:信号処理カード21は二次元精密角度ターンテーブル18をY軸の周りに往復回動させるように駆動し、X方向に沿って垂直レーザーのポインティングに対して正弦変調を行って、変調周波数がfmであり、また、X方向に沿って第1波面干渉信号の強度分布に対してリアルタイムガウシアンフィッティングを行って、フィッティング曲線の半値幅dxを記録し、Y軸の周りに、二次元精密角度ターンテーブルの中心角度値を調節することで、dx曲線は、周波数が2fmである正弦曲線になって、この場合、ターンテーブルが中心角度値である時、dxは最大値dx-maxに達する。
ステップ3:Y方向角度初期値の調節:信号処理カード21は二次元精密角度ターンテーブル18をX軸の周りに往復回動させるように駆動し、Y方向に沿って垂直レーザーのポインティングに対して正弦変調を行って、変調周波数がfmであり、また、Y方向に沿って第1波面干渉信号の強度分布に対してリアルタイムガウシアンフィッティングを行って、フィッティング曲線の半値幅dyを記録し、X軸の周りに二次元精密角度ターンテーブルの中心角度値を調節することで、dy曲線は、周波数が2fmである正弦曲線になって、この時、ターンテーブルが中心角度値である場合、dyは最大値dy-maxに達する。
ステップ1:波面干渉信号を二次元グレーレベル行列に変換し、当該行列に対してバタフライ演算による二次元離散フーリエ変換を行って、波面干渉信号の周波数空間行列を取得し、波面干渉信号スペクトルの振幅空間でその異なる空間周波数成分を計算する。
ステップ2:波面干渉信号スペクトルの振幅空間で、振幅値最大値点及び周波数空間行列における対応位置を取得し、振幅値最大値点及び近隣行列点の振幅値情報を使用して二次元曲線ピークフィッティングを行って、フィッティング後の正確な周波数座標を取得する。
2 アレイ型検出器、
3 偏光板、
4 1番分光キューブコーナープリズム、
5 一体型センサ台座、
6 ダイクロイックミラー、
7 1番反射ミラー、
8 偏光ダイクロイックミラー、
9 1番1/4波長板、
10 2番キューブコーナープリズム、
11 2番反射ミラー、
12 2番1/4波長板、
13 液体容器、
14 液体、
15 ペンタプリズム、
16 一体型光源台座、
17 光ファイバコリメータ、
18 二次元精密角度ターンテーブル、
19 単一周波数レーザー装置、
20 シングルモード偏波保持光ファイバ、
21 信号処理カード
Claims (10)
- 波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置であって、
直線偏光垂直レーザー信号を生成し、前記直線偏光垂直レーザー信号のポインティングに対して微調整を行う垂直レーザー発生モジュールと、
前記垂直レーザー発生モジュールに接続され、前記直線偏光垂直レーザー信号を受信し、前記直線偏光垂直レーザー信号に基づいて波面干渉信号を生成する一体型センサモジュールと、
前記一体型センサモジュールに接続され、前記波面干渉信号に対して高精度デカップリング演算を行って、直線偏光垂直レーザー信号の、重力方向に対する角度偏差結果を取得し、前記角度偏差結果に基づいて、垂直レーザーポインティングのリアルタイム補正を実現する信号処理モジュールと、を含むことを特徴とする波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置。 - 前記垂直レーザー発生モジュールは単一周波数レーザー装置、シングルモード偏波保持光ファイバ、光ファイバコリメータ、ペンタプリズム、一体型光源台座、二次元精密角度ターンテーブルを含み、
前記単一周波数レーザー装置は周波数安定化レーザー信号を提供し、
前記シングルモード偏波保持光ファイバは前記単一周波数レーザー装置に接続され、前記周波数安定化レーザー信号を光ファイバコリメータに伝導し、
前記光ファイバコリメータは前記シングルモード偏波保持光ファイバに接続され、前記周波数安定化レーザー信号を受信して直線偏光准直レーザーを出力し、
前記ペンタプリズムは前記直線偏光准直レーザーを受信して、直線偏光垂直レーザー信号を出力し、
前記一体型光源台座は前記光ファイバコリメータ及び前記ペンタプリズムを固定し、
前記二次元精密角度ターンテーブルは一体型センサ台座及び前記一体型光源台座を収容することを特徴とする請求項1に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置。 - 前記一体型センサモジュールは一体型センサ台座、1番分光キューブコーナープリズム、ダイクロイックミラー、1番反射ミラー、偏光ダイクロイックミラー、1番1/4波長板、2番キューブコーナープリズム、2番反射ミラー、2番1/4波長板、液体容器ユニット、液体ユニット、偏光板、アレイ型検出器を含み、
前記一体型センサ台座は前記1番分光キューブコーナープリズム、ダイクロイックミラー、1番反射ミラー、偏光ダイクロイックミラー、1番1/4波長板、2番キューブコーナープリズム、2番反射ミラー、2番1/4波長板、液体容器ユニット、液体ユニット、偏光板、アレイ型検出器を固定し、
前記1番分光キューブコーナープリズムは垂直レーザー信号を透過させ、一部の垂直レーザー信号を前記1番ダイクロイックミラーに反射し、
前記ダイクロイックミラーは前記直線偏光垂直レーザー信号を第1透過光、第1反射光に分けて、
前記1番反射ミラーは前記第1反射光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記偏光ダイクロイックミラーは前記第1透過光を、偏光状態がPである第2透過光、偏光状態がSである第2反射光に分けて、第1反射光を、偏光状態がPである第3透過光、偏光状態がSである第3反射光に分けて、液面により反射された、偏光状態がSである第2透過光、第3透過光を反射し、偏光板によって第1信号光、第3信号光をそれぞれ取得し、前記2番キューブコーナープリズムにより反射された、偏光状態がPである第2反射光を透過させ、偏光板によって第2信号光を取得し、前記2番反射ミラーにより反射された、偏光状態がPである第3反射光を透過させ、偏光板によって第4信号光を取得し、
前記1番1/4波長板は偏光状態がSである第2反射光、第3反射光を透過させ、偏光状態がPである第2反射光、第3反射光を取得し、
前記2番キューブコーナープリズムは前記第2反射光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記2番反射ミラーは前記第3反射光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記2番1/4波長板は前記偏光状態がPである第2透過光、第3透過光を透過させ、偏光状態がSである第2透過光、第3透過光を取得し、
前記液体容器ユニットは前記液体ユニットにおける液体を収容し、
前記液体ユニットは液面によって、前記第2透過光、第3透過光を前記偏光ダイクロイックミラーに反射し、
前記アレイ型検出器は、第1信号光と第2信号光とが干渉するように形成された第1波面干渉信号を検出し、第3信号光と第4信号光とが干渉するように形成された第2波面干渉信号を検出することを特徴とする請求項1に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置。 - 前記2番反射ミラーは前記第3反射光に垂直しておらず、
前記第1波面干渉信号と前記第2波面干渉信号とは空間で重畳していないことを特徴とする請求項3に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置。 - 前記信号処理モジュールは上位機及び信号処理カードを含み、
前記信号処理カードは波面干渉信号デカップリングアルゴリズムによって、干渉信号に対して高精度デカップリング演算を行って、測定結果に基づいて二次元精密角度ターンテーブルにフィードバック制御信号を送信し、垂直レーザーポインティングを補正して重力方向まで追跡し、前記演算の演算結果を上位機にアップロードし、
前記上位機は垂直レーザーポインティング補正の測定結果を受信し、表示して記憶することを特徴とする請求項1に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正装置。 - 波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正方法であって、
垂直レーザー発生モジュールによって直線偏光垂直レーザー信号を取得し、前記直線偏光垂直レーザー信号を一体型センサモジュールに伝送し、前記一体型センサモジュールに基づいて波面干渉信号を生成するステップと、
前記波面干渉信号を信号処理モジュールに入力して高精度デカップリング演算を行って、垂直レーザーの、重力方向に対する角度偏差結果を取得し、前記角度偏差結果に基づいて、垂直レーザーポインティングのリアルタイム補正を実現するステップと、を含むことを特徴とする波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正方法。 - 垂直レーザー発生モジュールによって直線偏光垂直レーザー信号を取得し、前記直線偏光垂直レーザー信号を一体型センサモジュールに伝送する過程は、
単一周波数レーザー装置によって周波数安定化レーザー信号を生成し、シングルモード偏波保持光ファイバによって、前記周波数安定化レーザー信号を光ファイバコリメータに伝導するステップと、
前記光ファイバコリメータは直線偏光准直レーザーを出力し、前記直線偏光准直レーザーはペンタプリズムによって直線偏光垂直レーザー信号を取得した後、前記直線偏光垂直レーザー信号を一体型センサモジュールに伝送するステップと、を含むことを特徴とする請求項6に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正方法。 - 前記一体型センサモジュールに基づいて波面干渉信号を生成する過程は、
1番分光キューブコーナープリズムによって反射された後、直線偏光垂直レーザー信号は元の方向に沿って戻って、ダイクロイックミラーによって第1透過光及び第1反射光に分けられるステップと、
前記第1透過光は偏光ダイクロイックミラーによって、偏光状態がPである第2透過光、及び偏光状態がSである第2反射光に分けられるステップと、
1番反射ミラーによって反射された後、前記第1反射光は前記偏光ダイクロイックミラーによって、偏光状態がPである第3透過光、及び偏光状態はSである第3反射光に分けられるステップと、
前記偏光状態がPである第2透過光、第3透過光は、2番1/4波長板によって透過され、液体表面によって反射され、及び2番1/4波長板によって逆透過された後、偏光状態がSである第2透過光、第3透過光を取得するステップと、
前記偏光状態がSになった第2透過光、第3透過光は前記偏光ダイクロイックミラーによって反射され、偏光板を介して第1信号光、第3信号光を取得するステップと、
前記偏光状態がSである第2反射光は1番1/4波長板によって透過され、2番キューブコーナープリズムによって反射され及び1番1/4波長板によって逆透過された後、偏光状態がPである第2反射光を取得するステップと、
前記偏光状態がPになった第2反射光は前記偏光ダイクロイックミラーによって透過された後、第2信号光を取得するステップと、
前記偏光状態がSである第3反射光は1番1/4波長板によって透過され、2番反射ミラー及び1番1/4波長板によって逆透過された後、偏光状態がPである第3反射光を取得するステップと、
前記偏光状態がPになった第3反射光は前記偏光ダイクロイックミラーによって透過された後、第4信号光を取得するステップと、
前記第1信号光と第2信号光とはアレイ型検出器の検出面で干渉を行って、第1波面干渉信号を取得するステップと、
前記第3信号光と第4信号光とはアレイ型検出器の検出面で干渉を行って、第2波面干渉信号を取得するステップと、を含み、
前記第1波面干渉信号と第2波面干渉信号とは空間で重畳していないことを特徴とする請求項6に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正方法。 - 前記垂直レーザーポインティングのリアルタイム補正過程は、
前記波面干渉信号を信号処理カードに送信し、前記信号処理カードは二次元精密角度ターンテーブルに対する角度変調、及び第1波面干渉信号に対するガウシアンフィッティングによって、垂直レーザー信号を絶対重力方向まで追跡してから、第2波面干渉信号に対して干渉画像デカップリングアルゴリズムを実行し、垂直レーザーポインティングの精密測定を実現し、最後、測定結果に基づいて二次元精密角度ターンテーブルにフィードバック制御信号を送信し、垂直レーザーポインティングのリアルタイム補正を実現するとともに、測定結果を上位機にアップロードするステップを含むことを特徴とする請求項6に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正方法。 - 前記波面干渉信号に対して干渉画像デカップリングアルゴリズムを実行する過程は、
波面干渉信号を二次元グレーレベル行列に変換し、前記二次元グレーレベル行列に対してバタフライ演算による二次元離散フーリエ変換を行って、前記波面干渉信号の周波数空間行列を取得し、波面干渉信号スペクトルの振幅空間で異なる空間周波数成分を計算するステップと、
前記波面干渉信号スペクトルの振幅空間に基づいて振幅値最大値点及びその周波数空間行列における対応位置を取得し、振幅値最大値点及び近隣行列点の振幅値情報を使用して二次元曲線ピークフィッティングを行って、フィッティング後の正確な周波数座標を取得するステップと、
フィッティングによる正確な周波数座標のX方向コンポーネント、及びY方向コンポーネントに基づいて、角度測定値と波面干渉信号の空間周波数とが線形関係を呈する公式に従って、X方向及びY方向の水平傾角をそれぞれ取得するステップと、を含むことを特徴とする請求項9に記載の波面ホモダイン干渉による垂直レーザーポインティング補正方法。
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