波前曲率传感器特性与重构算法研究

被引量 : 0次 | 上传用户:jingjing0890
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
波前曲率传感器通过探测两个不同传输距离处的光强差获得波前信息,在天文自适应光学、光学检测及眼科医学等领域得到了成功的应用。设计和使用曲率传感器时,需要合理选取传输距离以提高传感器测量精度和空间分辨率,采用合适的波前重构算法对不同形状光瞳像差进行准确测量。本文采用频率分析方法和拉普拉斯本征函数法进行了相关方面的研究。在小像差近似条件下,采用频率分析方法研究了不同传输距离对传感器性能的影响。传输距离较小时,波前畸变传输引起的光强差较小,光强测量噪声影响了传感器的测量精度;传输距离较大时,较高频率像差引起的光强差和波前曲率不再满足线性关系,该非线性效应增加了传感器的测量误差。实际波前包含有多个频率成份,低频像差具有较长的线性范围,更易受光强测量噪声的影响,应选择较长的传输距离;高频像差线性范围较小,受噪声的影响相对较小,应选择较短的传输距离。综合考虑非线性效应和光强测量噪声的影响,给出了传输距离的选择区间。针对曲率传感器,提出了拉普拉斯算子本征函数波前重构算法。该算法无需迭代,不必引入辅助函数,能够实现任意形状光瞳的波前重构。给出了圆形、环形、方形和环扇形区域上本征函数的解析形式,数值模拟实现了不同光瞳形状上的波前重构。使用光栅型曲率传感器实验测量了圆形、环形和方形光瞳上的像差板,采用拉普拉斯算子本征函数算法实现了波前重构。数值模拟和实验结果表明本征函数算法能够较好地实现不同光瞳形状上的波前重构。根据拉普拉斯算子本征函数梯度的正交性,将本征函数波前重构算法拓展到斜率传感器。证明了齐次Neumann边界条件下拉普拉斯算子本征函数梯度的正交性,得到了一组自身正交同时梯度也相互正交的基函数。针对波前斜率传感器,提出了拉普拉斯算子本征函数波前重构算法。利用波前斜率信息,数值模拟了采用本征函数算法重构波前的过程,得到了较好的重构效果。分析了模式法产生模式耦合与混淆的原因,比较了圆域本征函数和Zernike模式,数值模拟结果表明圆域本征函数的误差小于Zernike模式的误差。对曲率型自适应光学系统的波前校正算法开展了研究。对天文上采用的分区探测波前校正过程进行了数值模拟,结果表明对曲率为零的Zernike像差的校正效果好于曲率不为零的Zernike像差。针对光栅型波前曲率传感器,提出了一种直接利用整体曲率信号进行波前校正的算法,并与分区法的校正效果进行了对比,结果表明两者校正效果基本相当,而整体法充分发挥了光栅型波前曲率传感器的特点,可以适用于不同电极分布的变形镜,减少了系统校准的困难。
其他文献
本科视唱练耳课程的目的有两个重要的方面,第一是加强学生的识谱能力,能够快速地将新作品进行准确演奏;第二是加强学生对于音乐的理解。在西洋管乐学生的本科学习中,专业练习
"人生百年,立于幼学",幼儿的发展直接关系到国家的前途和命运。幼儿师范教育是幼教的根基,担负新世纪幼儿教育重任的幼儿教师应该具备较强理论水平、专业技能和较高道德素养
<正>ESG投资并不是一种孤立的资产类别,亦不是单一战略,甚至不算是一种行为类型,更重要的是,并不存在一种针对所有投资者的普适方法。特定形式的ESG投资对于具有特定偏好、信
目的建立多功能净化柱净化-超高液相色谱-串联质谱法检测云南所售部分面条及面条制品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、雪腐镰
日内瓦学派是二十世纪六七十年代由马塞尔·雷蒙创立的西方新兴批评流派,在文艺批评学界占有至关重要的地位,它开启了对于文学艺术作品进行审美解释理论的新篇章,其指导思想就是
<正> “日本也有麻婆豆腐?”很多人会发出这样的疑问,答案是肯定的。日本料理中确有一道佳肴叫麻婆豆腐,只不过前面多了一个限定词“日本”而已。如果你是一个保守的中国食客
根据单能光子与探测器发生相互作用的原理,本文利用蒙卡方法(MC)模拟了系列单能光子在HPGe探测器上的能量响应曲线并提取曲线的特征数据,然后采用最小二乘法对提取的特征数据
根据西方经济学的供给-需求理论,结合自然资源经济价值的评价方法,建立了水利工程对河流生态系统服务功能影响经济价值评价的理论与方法,并运用市场价值法、机会成本法、影子
<正>从春末到长夏,在长江以南的园林中,常可看到绮丽别致的刺桐花,成串地缀于绿叶丛中,好似一支支红色的象牙,故人们又叫它象牙红。它还像一把未撑开的红伞,南宋诗人王十朋在
以各向同性介质为基础的电法勘探理论在很大程度上取得了成功,广泛应用于金属矿、油气资源勘探,水文、工程、环境等浅层探测以及地壳、上地幔探测。然而地下介质的电性各向异