[发明专利]一种光学系统PSF椭率计算方法、系统及电子设备

说明书

本发明涉及天文光学技术领域，公开了一种光学系统PSF椭率计算方法、系统及电子设备，通过在数值计算软件中，设置特征视场；建立数值计算软件与光学系统设计软件的动态链接，打开光学系统设计文件，获取光学系统PSF数据文件并得到PSF参数数据；计算PSF能量质心位置；根据所述能量质心位置，计算光学系统椭率的两个分量e1和e2，并得到PSF椭率，重复计算过程，得到所有特征视场的PSF椭率。本发明不仅可提高PSF椭率的计算精度，还可减少冗余数据，进一步提升PSF椭率的计算效率。

技术领域

本发明涉及天文光学技术领域，更具体的说，特别涉及一种光学系统PSF椭率计算方法、系统及电子设备。

背景技术

暗物质的探测一直以来都是天文观测领域重点研究的方向之一，目前对暗物质的探测是通过来自遥远天体的光线被路径上一切物质(包括暗物质)造成引力偏移的弱引力透镜效应，对暗物质进行间接的测量。弱引力透镜效应会导致星系的形状发生变化，在天文观测领域，采用“椭率”来衡量暗物质探测过程中星系形状变化程度。

光学系统的点扩散函数(Point Spread Function，PSF)椭率用来表征光学系统PSF的形状，椭率值越小，PSF形状越趋于圆对称。由于弱引力透镜效应造成的所观测到星系的椭率相关性变化十分微小，因此要求天文观测系统自身的PSF椭率大小不超过百分之十五。光学系统的PSF椭率决定了弱引力透镜效应的测量精度，光学系统的PSF椭率的高精度计算是暗物质精确探测的关键。

目前，国内外多篇文献报导了光学系统PSF椭率的定义，根据定义可以估算出光学系统PSF椭率的大小。但对于大视场巡天光学系统，为描述全视场范围内的光学系统PSF椭率特性，需在像面上采集数以千计的特征视场的PSF数据进行计算，同时为保证计算精度，PSF数据的采样间隔、采样网格大小、光瞳光线数等均需严格控制。由于光学设计软件仅能同时采集不超过25个特征视场的PSF数据，完成数以千计特征视场点的PSF数据采集，需消耗大量人力和时间。且仅根据PSF椭率的基本定义计算椭率值的误差较大，无法高精度、高准确度地评价大视场巡天光学系统的PSF椭率特性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种光学系统PSF椭率计算方法、系统及电子设备，能够高效、自动地计算任意数目的光学系统PSF椭率。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种光学系统PSF椭率计算方法，该计算方法步骤如下：

步骤a：在数值计算软件中，设置特征视场；

步骤b：建立数值计算软件与光学系统设计软件的动态链接，打开光学系统设计文件；

步骤c：根据所述光学系统设计文件，获取光学系统PSF数据文件并得到PSF数据；

步骤d：根据所得到的PSF数据，计算PSF能量质心位置；

步骤e：根据所述能量质心位置，计算光学系统椭率的两个分量e1和e2，并得到PSF椭率；

步骤f：重复步骤c-步骤e，得到步骤a中所有特征视场的PSF椭率。

进一步地，所述步骤b中具体包括如下：

步骤S21：通过数值计算软件调用光学系统设计软件，建立两者之间的动态链接；

步骤S22：设定光学系统数据的文件路径；

步骤S23：在数值计算软件中启动光学系统设计软件，对光学系统设计数据进行参数设置和选项控制；

步骤S24：根据所设定的文件路径，打开相应的光学系统设计文件。

进一步地，所述步骤c中具体包括如下：