[发明专利]一种基于哈特曼波前传感器的波前测量方法

权利要求书

1.一种基于哈特曼波前传感器的波前测量方法，通过以下步骤实现：

步骤S1：用无像差理想平面光源对哈特曼波前传感器进行定标，得到无像差光波入射时阵列型光电探测器靶面上的远场光斑阵列图像作为定标基准图像，并计算定标基准图像上各个光斑质心的初始位置；

步骤S2：含有波前像差的待测光波入射到哈特曼波前传感器并在阵列型光电探测器靶面上形成远场光斑阵列图像，根据带波前像差光波入射条件下获取的远场光斑阵列图像，计算带波前像差光波入射条件下获取的各个远场光斑的质心位置相对于定标基准图像上各个光斑质心的初始位置的远场光斑的质心偏移量，并记录带波前像差光波入射条件下获取的各个远场光斑的光强分布信息；

步骤S3：利用远场光斑的质心偏移量，求出对应哈特曼波前传感器各子孔径内子波前的倾斜像差分量或一阶斜率信息；

步骤S4：利用远场光斑的光强分布信息，结合已测得的子波前的倾斜像差分量或一阶斜率，通过相位反演算法恢复各子孔径内波前多个细节信息，获得对应的哈特曼波前传感器子孔径内由倾斜、离焦等高阶像差分量构成的或是由一次平面、二次曲面等高次曲面分量组成的子波前；

步骤S5：用波前复原算法或是拼接方法将步骤S4中获得的各子孔径内子波前重构成整个全孔径待测光波的波前像差。

2.根据权利要求1所述的基于哈特曼波前传感器的波前测量方法，其特征在于：所述步骤S4中的相位反演算法要求只需单幅远场光强分布图像就能获得近场相位分布，所述相位反演算法是GS算法。

3.根据权利要求1所述的基于哈特曼波前传感器的波前测量方法，其特征在于：所述步骤S4中的子孔径内波前多个细节信息是从像差角度上看的较倾斜像差更高阶的像差信息，所述像差信息是离焦、像散、慧差和球差信息，或是从空间曲面角度上看的较一阶斜率更高次的曲率信息，所述曲率信息是二次曲率、三次曲率和四次曲率信息。

4.根据权利要求2所述的基于哈特曼波前传感器的波前测量方法，其特征在于：用单幅远场子光斑光强分布图像复原近场子孔径内子波前相位时所用的相位反演算法，是将近场子孔径内光波振幅为均匀分布作为反演计算的前提条件。