扫描哈特曼方法的像质检测性能分析

发布时间：2021-11-08 21:12

　　扫描哈特曼技术是检测大口径望远镜像质的常用方法,但其对不同阶次像差的检测能力和不同子孔径分布下的检测精度尚不明确。利用基于Zemax和Matlab的仿真模型对该技术的检测性能进行了探究。仿真结果表明:扫描哈特曼法能有效检测到最高第28阶像差,方均根（RMS）相对误差在5%以内,在对多阶混合像差检测时难以有效分辨其中的高阶成分;采用相切子孔径分布能较好地平衡检测精度和检测效率;增加子孔径数目能提升检测精度,但增加到一定数目后精度提升十分缓慢,同时检测时间大幅增加。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

夏克-哈特曼传感器原理[4]。

扫描哈特曼技术与夏克-哈特曼传感器都是用子孔径斜率信息恢复波前的[8],区别在于夏克-哈特曼传感器是并行执行的,即利用微透镜阵列一次完成全口径波前斜率的获取;而扫描哈特曼法是串行执行的,即依靠高精度扫描机构带动平行光源遍历整个通光口径,从而获得一系列斜率数据。扫描哈特曼法检测的对象是大口径望远镜,望远镜系统的像差来源于镜面的变形、倾斜及位移等。当光源移动到某一位置时,平行光经过望远镜携带上像差并聚焦,光源对准的这部分镜面就相当于夏克-哈特曼传感器当中的一个微透镜,图2是单个子孔径检测示意图。使用扫描机构带动光源遍历所有镜面区域,如图3所示,就可依次获得各子孔径的对应光斑,利用斜率重构算法便可完成对大口径望远镜像差的检测。图3 子孔径覆盖镜面区域

子孔径覆盖镜面区域

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于子孔径斜率离散采样的波前重构[J]. 何煦,袁理.  光学精密工程. 2016(01)
[2]Zernike多项式波面拟合精度研究[J]. 冯婕,白瑜,邢廷文.  光电技术应用. 2011(02)
[3]大型光学系统径向哈特曼像质检测方法[J]. 汤国茂,何玉梅,廖周.  中国激光. 2010(03)
[4]哈特曼-夏克传感器的泽尼克模式波前复原误差[J]. 李新阳,姜文汉.  光学学报. 2002(10)

博士论文
[1]基于扫描哈特曼的大口径空间光学系统检测技术[D]. 魏海松.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018



本文编号：3484161