【摘 要】
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波前探测器(Wavefront Sensor,WFS)是自适应光学系统的关键器件之一,哈特曼-夏克波前探测器(Hartmann-Shack WFS,HSWFS)由于其原理简单、实用性、稳定性强而被广泛应用于自适应光学系统。然而,HSWFS是在光瞳面用微透镜阵列对波前进行分割。当探测视场过大或者像差过大时,各微透镜所成像之间存在交叠,使得无法探测出准确的波前相位。光场波前探测器(light fiel
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
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波前探测器(Wavefront Sensor,WFS)是自适应光学系统的关键器件之一,哈特曼-夏克波前探测器(Hartmann-Shack WFS,HSWFS)由于其原理简单、实用性、稳定性强而被广泛应用于自适应光学系统。然而,HSWFS是在光瞳面用微透镜阵列对波前进行分割。当探测视场过大或者像差过大时,各微透镜所成像之间存在交叠,使得无法探测出准确的波前相位。光场波前探测器(light field WFS,LFWFS,也叫全光探测器,plenoptic sensor)是近年来提出的一种波前探测器,它是在望远镜的焦面放置微透镜阵列对像面进行分割,在微透镜的焦平面放置CCD或CMOS,通过把CCD接收到的数据进行重组,得到和HSWFS相似的子图像阵列,再通过质心算法或者相关算法,计算出局部斜率,进而重构出光瞳面的波前相位分布。相比于HSWFS,LFWFS能够对大像差的波前或者宽视场的波前进行探测,故在较强湍流或者扩展目标波前探测方面更具有应用前景。我们利用傅里叶光学理论对LFWFS的点目标探测过程进行了模拟,然后利用质心算法进行斜率计算,最后利用Zernike多项式对波前进行重构,模拟结果如下图所示。结果表明,LFWFS能够有效地用于波前畸变的探测。
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