[发明专利]一种用于扫描哈特曼检测装置的误差解耦的方法

摘要

本发明实施例公开了一种用于扫描哈特曼检测装置的误差解耦的方法。该方法的步骤包括：基于斜率泽尼克多项式构建波前重构数学模型；拟合模式在斜率泽尼克多项式的基础上，增加光管阵列倾斜项；解耦运动误差，输出重构波前像差。本发明实施例采用光管阵列拼接检测大口径光学系统，通过引入基于斜率泽尼多项式拟合的误差解耦，剔除了光管阵列在扫描检测过程中的机械运动误差，从而大幅地提高了检测精度。

主权项

1.一种用于扫描哈特曼检测装置的误差解耦的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：步骤S1：基于斜率泽尼克多项式构建波前重构数学模型；步骤S2：拟合模式在斜率泽尼克多项式的基础上，增加光管阵列倾斜项；步骤S3：解耦运动误差，输出重构波前像差；其中，步骤S1中具体的计算公式包括：公式1：其中，Φ(x,y)为采用泽尼克多项式表达的全口径光学系统的波前像差，C_k为泽尼克多项式系数，Z_k为第K项泽尼克多项式，ε为拟合残差；公式2：其中，S_x为子孔径波前在x方向的平均斜率，S_y为子孔径波前在y方向的平均斜率，A为子孔径的面积，为入射波前相位分布函数；将公式2代入公式1得到矩阵形式的公式3：其中，n为泽尼克多项式的项数，N为采样点的点数；将公式3简写成公式4：ZC＝S；步骤S2在步骤S1构建波前重构数学模型的基础上，增加光管阵列每一次在x方向和y方向上扫描运动的倾斜项；测量到的数据实际上包括子孔径波前的平均斜率S和光管阵列的运动误差T；步骤S2中具体的计算公式包括：其中，N为光管个数，m为所述光管阵列扫描运动次数，D矩阵每一列的形式取决于光管阵列在每一个采样位置有效光管的数量；步骤S3基于最小二乘法拟合获得泽尼克多项式的系数和新增光管阵列的倾斜项系数；步骤S3中具体的计算公式包括：其中，C为泽尼克多项式系数，Θ为新增光管阵列的倾斜项系数；将泽尼克多项式系数C代入公式1中，获取波前像差Φ(x,y)。