线性相位反演传感器与哈特曼传感器性能对比实验详析

本文主要探讨了线性相位反演传感器与哈特曼传感器在实验研究中的对比。首先，研究者搭建了一个基于线性相位反演测量原理的波前传感器实验装置，旨在深入分析两种传感器在处理波前随机像差时的性能。实验中，针对各种复杂的波前扰动，同时使用线性相位波前传感器和经典的哈特曼波前传感器进行测量并进行复原处理。 重点在于探究了不同因素对这两种传感器复原效果的影响。其中包括探测分辨力，即传感器能够分辨的最小细节程度，以及泽尼克复原阶数，这是在复原过程中用于消除像差的数学模型的阶数。实验结果显示，线性相位反演传感器在相同的探测分辨力下，即使使用较少的探测单元，也能达到与哈特曼传感器相当的复原精度。当采用8像素×8像素的采样靶面时，即使在较低的分辨率下，线性相位反演传感器的误差系数依然保持较小。 更具体的是，线性相位反演传感器在复原随机像差片时，其复原残差的误差率普遍低于0.25，这意味着它可以有效地复原前35阶的像差，显示出较好的复原能力。这表明线性相位反演传感器对于复杂光学系统的动态调整和精确控制具有显著优势。 此外，文章还强调了靶面分辨力和合理大小对复原精度的重要性，即选择合适的靶面尺寸有助于提高复原的准确性。这项研究通过实验证明了线性相位反演波前传感器在自适应光学领域中的潜力，尤其是在需要高精度和低资源消耗的应用场景中，它展示出优越的性能和成本效益。 关键词包括自适应光学、线性相位反演传感器、哈特曼波前传感器和波前复原，这些是研究的核心概念和技术手段。整个研究过程得到了国家自然科学基金的支持，显示出这一领域的学术价值和实际应用前景。文章作者李敏和李新阳分别在博士研究生和研究员级别上，致力于相位反演和自适应光学的研究，并提供了各自的联系方式供同行交流。