环形子孔径哈特曼夏克波前相位复原算法研究

"利用环形子孔径哈特曼夏克斜率数据复原全孔径波前相位算法研究" 本文研究的是一个针对哈特曼夏克(Hartmann-Shack)波前传感器的创新性算法，该算法专门用于解决环形子孔径检测中的全孔径波前相位复原问题。哈特曼夏克波前传感器是一种广泛应用于光学系统中，用于测量和校正光波前畸变的设备。传统的传感器在环形子孔径区域可能会遇到有效采样率低的问题，这限制了其性能和精度。 该算法的核心是通过建立环形子孔径内的有效哈特曼夏克斜率数据与全孔径波前相位之间的关系。这样，它避免了直接处理环形子孔径区域的波前复原，从而有效地提升了这个区域的采样效率。由于算法对斜率测量噪声的不敏感性，它具有良好的抗噪声干扰能力，确保了在噪声环境中也能稳定工作。 此外，该算法对于除球差之外的各种像差（如彗差、像散等）都有较高的复原精度。然而，在处理球差时，算法可能会产生一定的离焦残差。通过对残差的分析，发现其大小仅与球差大小相关，而不受环形子孔径排列方式的影响。通过去除球差的耦合误差，算法能够进一步提高拼接复原的精度。 该研究对于提升哈特曼夏克波前传感器在非球面测量、光学系统校正等领域的应用具有重要意义。关键词包括信号处理、非球面测量、哈特曼夏克波前传感器、环形子孔径、全孔径波前复原以及环形泽尼克多项式，这些都是该研究领域的重要概念和技术。通过这些技术，可以更准确地测量和校正复杂光学系统的波前相位，为高分辨率成像和光学系统设计提供强有力的支持。