实现各分块镜间的光学共相位拼接是合成孔径光学系统高分辨率成像的保证。对分块镜间的光学共相位误差的电学检测方法进行了理论分析和实验验证。利用电容测微原理对相邻分块镜间的光学共相位误差实现了测量,测量范围200μm,分辨率5nm。搭建了分块镜光学共相位误差电学检测实验装置,装置中设置了分块镜位置微调机构以实现相互间的光学共相位拼接;用Fisba移相干涉仪对搭建的实验装置的共相位误差检测及拼接结果进行了实验验证,结果表明了将电容测微法用于共相位误差检测的可行性。该方法不仅测量范围大、灵敏度高;且与光学检测方法相比,未增加光学系统的复杂性。

拼接式的分块镜能满足下一代望远镜更大、更轻和可折叠的要求,分块镜共相位误差的高精度检测是望远镜实现超大口径、超高分辨率成像的技术关键。从理论上证明了一个波长范围内,衍射光斑最高峰的峰值位置偏离图像中心位置的距离与共相位误差之间呈线性关系,提出了基于衍射理论的峰值位置法检测分块镜共相位误差的方法。该方法对峰值位置的定位精度要求很高,采用基于高斯拟合的峰值定位方法,在采样点为10个左右、采样间隔为5μm的条件下,定位精度可达到600nm,能够满足定位要求。实验结果表明：该方法能够有效检测分块镜的共相位误差,在一个波长的测量范围内,其测量精度能够达到λ/20。该方法系统简单,测量精度高,适合大型分块镜共相位误差的测量。