掃描哈特曼技術(shù)是檢測大口徑望遠鏡像質(zhì)的常用方法,但其對不同階次像差的檢測能力和不同子孔徑分布下的檢測精度尚不明確。利用基于Zemax和Matlab的仿真模型對該技術(shù)的檢測性能進行了探究。仿真結(jié)果表明:掃描哈特曼法能有效檢測到最高第28階像差,方均根（RMS）相對誤差在5%以內(nèi),在對多階混合像差檢測時難以有效分辨其中的高階成分;采用相切子孔徑分布能較好地平衡檢測精度和檢測效率;增加子孔徑數(shù)目能提升檢測精度,但增加到一定數(shù)目后精度提升十分緩慢,同時檢測時間大幅增加。 

【文章來源】：光學學報. 2020,40(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

夏克-哈特曼傳感器原理[4]。

掃描哈特曼技術(shù)與夏克-哈特曼傳感器都是用子孔徑斜率信息恢復波前的[8],區(qū)別在于夏克-哈特曼傳感器是并行執(zhí)行的,即利用微透鏡陣列一次完成全口徑波前斜率的獲取;而掃描哈特曼法是串行執(zhí)行的,即依靠高精度掃描機構(gòu)帶動平行光源遍歷整個通光口徑,從而獲得一系列斜率數(shù)據(jù)。掃描哈特曼法檢測的對象是大口徑望遠鏡,望遠鏡系統(tǒng)的像差來源于鏡面的變形、傾斜及位移等。當光源移動到某一位置時,平行光經(jīng)過望遠鏡攜帶上像差并聚焦,光源對準的這部分鏡面就相當于夏克-哈特曼傳感器當中的一個微透鏡,圖2是單個子孔徑檢測示意圖。使用掃描機構(gòu)帶動光源遍歷所有鏡面區(qū)域,如圖3所示,就可依次獲得各子孔徑的對應(yīng)光斑,利用斜率重構(gòu)算法便可完成對大口徑望遠鏡像差的檢測。圖3 子孔徑覆蓋鏡面區(qū)域

子孔徑覆蓋鏡面區(qū)域

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于子孔徑斜率離散采樣的波前重構(gòu)[J]. 何煦,袁理.  光學精密工程. 2016(01)
[2]Zernike多項式波面擬合精度研究[J]. 馮婕,白瑜,邢廷文.  光電技術(shù)應(yīng)用. 2011(02)
[3]大型光學系統(tǒng)徑向哈特曼像質(zhì)檢測方法[J]. 湯國茂,何玉梅,廖周.  中國激光. 2010(03)
[4]哈特曼-夏克傳感器的澤尼克模式波前復原誤差[J]. 李新陽,姜文漢.  光學學報. 2002(10)

博士論文
[1]基于掃描哈特曼的大口徑空間光學系統(tǒng)檢測技術(shù)[D]. 魏海松.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018



本文編號：3484161