解耦差分泽尼克法在二维横向剪切波面重建中的应用

"基于解耦差分泽尼克待定系数法的二维横向剪切波面重建算法" 在自适应光学领域，横向剪切干涉术（Lateral Shear Interferometry, LSI）是一种重要的波前测量技术。这种自参考干涉计量方法通过将被检测的波前与其自身剪切后的波前在重叠区域进行相干涉，从而获取两者的波前差信息。波前重构是LSI技术的核心步骤，旨在恢复原始波前的形状和特性。其中，泽尼克待定系数法（Zernike polynomial fitting method）常被用来处理这些数据，因为它可以有效地描述和近似复杂的波面形状。 本文提出的新型算法是基于解耦差分泽尼克待定系数法的二维横向剪切波面重建算法。这个算法首先分析了横向剪切干涉技术的测量原理，然后创新性地引入了解耦的概念，以提高波前重构的精度。解耦在这里意味着将原本复杂关联的多项式系数分离，使得每个系数独立处理，降低了计算的复杂性和误差传播。 传统的泽尼克多项式在直角坐标系统下进行拟合时可能会遇到困难，尤其是对于环形波面。而本文的算法则解决了这个问题，它能够直接用差分泽尼克多项式在直角坐标系下对环形波面进行拟合，简化了处理过程，提升了复原精度。理论分析和数值仿真结果都证实了该算法的优越性，即它既具有直观简单的操作特性，又保证了高精度的波前重构。 关键词涵盖自适应光学、横向剪切干涉技术、二维波前重构、差分泽尼克待定系数法以及解耦等概念，这些都是当前光学测量与校正领域的关键研究方向。通过这种方法，研究人员可以更有效地评估和校正光学系统的波前畸变，从而提高系统的性能，尤其适用于高分辨率和高稳定性光学系统的设计与优化。 这项研究为自适应光学中的波前测量和校正提供了一个新的工具，对于提升光学系统的整体性能具有重要的理论和实践价值。通过解耦差分泽尼克待定系数法，可以实现更精确的波前重构，为自适应光学系统在天文观测、激光技术、生物医学成像等多个领域应用提供了技术支撑。