[發明專利]一種自適應光學波前傳感器與波前校正器對準誤差精密測量方法有效

申請號：	201611151070.2	申請日：	2016-12-14
公開（公告）號：	CN106768395B	公開（公告）日：	2019-10-08
發明（設計）人：	甘永東;沈鋒;周睿;董道愛;繆洪波;王彩霞;王曉云;任紹恒	申請（專利權）人：	中國科學院光電技術研究所
主分類號：	G01J9/00	分類號：	G01J9/00
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	610209 ***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	波前傳感器波前校正器對準誤差驅動器自適應光學系統自適應光學精密測量像差變化光學系統調整測量光路施加電壓現有條件測量波校正器有效地光路校正測量
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【說明書】：

本發明公開了一種自適應光學波前傳感器與波前校正器的對準誤差精密測量方法，通過對波前校正器的特征驅動器施加電壓，利用波前傳感器測量光路中的像差變化情況，根據測量的像差變化得到波前校正器的特征驅動器在光路中的位置，從而得到波前校正器的驅動器與波前傳感器的對準誤差。本發明利用自適應光學系統中的現有條件，無需增加任何額外的設備，實現簡單，可以有效地測量波前校正器與波前傳感器的對準誤差，指導光學系統調整，提高了自適應光學系統的校正能力。

技術領域

本發明涉及自適應光學系統中波前傳感器與波前校正器對準誤差的精密測量方法，尤其適用于夏克_哈特曼波前傳感器與波前校正器的對準誤差測量。

背景技術

自適應光學系統中，波前校正器的驅動器布局和波前傳感器的子孔徑分布是經過優化選擇的最佳匹配關系，然而哈特曼傳感器和變形鏡為兩個獨立的器件，一般情況下兩者之間的距離還比較大，二者之間的對準精度改變了這種對應關系，影響自適應光學系統的波前校正能力。在實際的自適應光學系統調整過程中，通過測量傳遞函數矩陣，采用斜率影響函數矩陣的條件數判斷二者的失配情況，然而這種判斷方式只能定性的檢測出二者的失配結果，并且無法判斷失配的情況；因此對準情況缺乏準確的對準依據，對準精度無法得到保證，無法指導自適應光學系統調整，使自適應光學系統達到最佳校正性能。

發明內容

本發明的目的是：解決自適應光學系統中變形鏡和哈特曼傳感器的失配問題，提高兩者之間的對準精度，從而提高自適應光學系統的校正性能。

本發明的技術解決方案是：一種自適應光學波前傳感器與波前校正器的對準誤差精密測量方法，該方法包括如下步驟：

步驟(1)向特征驅動器施加固定電壓，通過波前傳感器測量波前斜率；

步驟(2)根據波前斜率采用區域法重構波前像差；

步驟(3)根據施加電壓后像差的變化情況計算波前校正器的驅動器在波前傳感器上的位置；

步驟(4)通過多個特征驅動器的位置，計算波前校正器與波前傳感器的失配情況。

進一步的，所述步驟(1)中的特征驅動器為中心區域的驅動器，驅動器影響的波前傳感器上對應的子孔徑最多。

進一步的，所述步驟(1)中的波前斜率可以通過向特征驅動器施加固定電壓后采集，也可以通過測量傳函中得到。

進一步的，所述步驟(2)中重構波前像差采用的是弗雷德模型。

進一步的，所述步驟(3)中計算特征驅動器在波前傳感器上的位置時，首先采用區域法重構和波前傳感器子孔徑行數和列數相對應的波面，然后采用雙三次插值法得到較高精度的波面，采用質心算法計算驅動器的位置：

其中，W_i為重構后第i點的波像差，x_i為第i點x方向的值、y_i為第i點y方向的值。