[發明專利]一種基于多波長相位調制的光學合成孔徑成像望遠鏡陣列共相誤差探測方法

在審

• 申請號: 201711041721.7
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107656363A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 董理;馬浩統;彭起;任戈;亓波;謝宗良;陳豐;譚玉鳳
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多波長相位調制的合成孔徑成像望遠鏡陣列共相誤差探測方法，其特征在于：該方法包含以下步驟：

(1)設置點光源的發出光的波長為λ₁；

(2)將探測器置于待探測的合成孔徑成像系統的像面上，對合成孔徑望遠鏡系統的某一特定子孔徑進行相位調制，依次給其加上φ₁,φ₂,…,φ_k,…φ_M的相位調制，其中φ_k＝2π*(k-1)/M，k為整數且1≤k≤M，M為總共的調制步數且M≥3，并依次使用相機測得系統的點擴散函數PSF₁,PSF₂,…,PSF_k,…,PSF_M；

(3)通過一個計算過程得到各個子望遠鏡在λ₁下的部分相位差，計算過程如下：

1)對所得到的點擴散函數進行反傅里葉變換變換得到系統的一組光學傳遞函數OTF₁,OTF₂,…,OTF_k,…,OTF_M；

2)將到的一組光學傳遞函數分別乘上相移φ₁,φ₂,…,φ_k,…φ_M后相加再取算術平均，得到C(P)：

C(P)=Σn=1Nexp(ikΔn)Br*Bn≈Σn=1Nexp(ikΔn)Bn---(1)]]>

式中，n具有一般性，可以是任意陣列中的任意一個子望遠鏡，Δ_n為第n個子望遠鏡的相移誤差，B_r為調制子望遠鏡的光瞳函數，B_n為第n個子望遠鏡的光瞳函數，N為合成孔徑成像望遠鏡陣列的子望遠鏡數量；

3)在式(1)兩側均乘上第n個子望遠鏡的光瞳函數B_n，得到：

C(P)B_n＝exp(ikΔ_n)B_n (2)

4)計算出部分相位差：

式中，Z為第n個子望遠鏡在光源波長為λ₁的情況下的相移誤差中的2π整數倍的部分，為第n個子望遠鏡在光源波長為λ₁的情況下的相移誤差中不含2π整數倍的部分相位；

(4)設置點光源的發出光的波長為λ₂，λ₃重復上述步驟(1)、(2)、(3)得到

(5)為了方便表示，2π整數倍的部分用n₁、n₂、n₃來表示，部分相位分別使用來表示，第n個子鏡的待測共相誤差為ξ：

上式是個欠約束方程，定義合成波長λ_s：

λ_s＝(a/λ₁-b/λ₂+c/λ₃)^-1 (5)

其中，a、b、c均為正整數，利用合成波長來解這個欠約束方程，進而計算出共相位差ξ。