[发明专利]一种基于哈特曼波前传感器的波前测量方法

摘要

本发明是一种基于哈特曼波前传感器的波前测量方法，利用哈特波前传感器中阵列型光电探测器所探测到的光斑阵列图像，获得每个光斑的强度分布信息和相对于标定时的质心位置偏移量，根据质心偏移量，可求出对应子孔径内子波前的倾斜像差信息，再根据光斑的强度分布信息，用相位反演算法可以求出对应子孔径内子波前的离焦、象散等高阶像差信息，两者结合构成子波前，最终用波前重构方法或波面拼接方法将各个子波前重构成整个孔径波前信息；本发明将原本困扰光斑质心计算的光斑弥散分布信息加以利用，获得子孔径内子波前更多的信息量，使其有利于提高哈特曼波前传感器的波前探测精度或降低对子孔径数量的要求。

主权项

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。