波前的相位反演技術(shù)是一種利用光束衍射場(chǎng)的二維強(qiáng)度分布信息來重構(gòu)波面像差的一種方法。傳統(tǒng)的基于單幀焦面圖像的相位反演方法,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能量利用率高的優(yōu)點(diǎn)。但此方法存在多解問題,即同一個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)光斑對(duì)應(yīng)多個(gè)近場(chǎng)波前。目前精度較高的相位反演方法是相位差法。然而,此方法需要分光探測(cè)兩幅或多幅遠(yuǎn)場(chǎng)圖像,裝置較復(fù)雜,其應(yīng)用受到了一定限制。為了解決上述問題,本文利用二維空間調(diào)制技術(shù)來打破近場(chǎng)像差對(duì)稱性,提出了一種基于Walsh函數(shù)二維離散相位調(diào)制的單幀焦面圖像反演方法。該方法相較傳統(tǒng)相位反演算法,減少了迭代次數(shù),節(jié)省了算法運(yùn)行時(shí)間,可準(zhǔn)確復(fù)原待測(cè)像差。之后提出了一種基于混合焦距菲涅耳波帶片的相位反演方法。此方法結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,利用二維微細(xì)加工工藝,在一個(gè)基片上的不同象限實(shí)現(xiàn)多個(gè)焦距的組合。CCD靶面可以同時(shí)探測(cè)到部分波前的焦面信息和離焦信息,通過此組合信息可以精確復(fù)原波前。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:研究了分別基于夫瑯和費(fèi)衍射和光波角譜傳輸法的透鏡波前傳輸理論模型。通過對(duì)離散傅里葉變換的空域和頻域進(jìn)行理論推導(dǎo),得到了統(tǒng)一物像空間坐標(biāo)所需的采樣點(diǎn)數(shù)。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了兩種光學(xué)傳輸模型應(yīng)用于透鏡遠(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算的準(zhǔn)確性...

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-4徑向干涉儀的新結(jié)構(gòu)[17,18]

第一章緒論3于透鏡的引入，改變了光束的焦距，在出光位置，兩束光發(fā)生干涉，在徑向剪切形成干涉圖案[16]。平行平板平行平板補(bǔ)償板透鏡圖1-3徑向剪切干涉儀原理圖此外，徑向干涉儀還有其他形式。Hariharan和Sen于1961年提出了一種環(huán)路徑向剪切干涉儀，如圖1-4(a)所示[1....

圖1-6點(diǎn)衍射波前傳感器

第一章緒論4射后，被四棱錐鏡分成四部分，再經(jīng)過中繼透鏡2在探測(cè)單元上成像。當(dāng)無像差波前進(jìn)入波前傳感器時(shí)，探測(cè)器上4個(gè)光強(qiáng)能量均勻。當(dāng)有畸變波前進(jìn)入時(shí)，探測(cè)器上光強(qiáng)不再均勻，在與入瞳同一點(diǎn)共軛的像面上出現(xiàn)明暗差距，利用此差距進(jìn)行波前復(fù)原。1I2I3I3ILens1PyramidLe....

圖1-11TBT光學(xué)設(shè)計(jì)和主鏡

第一章緒論8美國國家航空航天局委托Ball航空航天公司建立了一個(gè)測(cè)試平臺(tái)望遠(yuǎn)鏡(TestbedTelescope,TBT)[43]，系統(tǒng)如圖1-11所示。圖1-11TBT光學(xué)設(shè)計(jì)和主鏡相位反演方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高階連續(xù)像差檢測(cè)，能對(duì)擴(kuò)展目標(biāo)進(jìn)行相位復(fù)原，可在線檢測(cè)，能量集中度高....

圖1-14基于分光鏡、反射棱鏡的相位反演方法

第一章緒論10雖然相位差法可以準(zhǔn)確復(fù)原波前，但光路略顯復(fù)雜，需要分光后使用兩個(gè)CCD采集兩幀圖像才可以實(shí)現(xiàn)波前準(zhǔn)確探測(cè)。1.1.7常見波前傳感技術(shù)比較幾種探測(cè)技術(shù)的比較如表1-1所示，每種探測(cè)技術(shù)都有自己的特點(diǎn)。其中單幀相位反演技術(shù)相對(duì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性較好、能量集中度高、適合....

本文編號(hào)：3964055