变形镜面形多帧相位反演算法：提升远场相位精度

本文主要探讨了一种创新的相位反演方法，即基于变形镜面形的多帧相位反演算法。该算法旨在提高传统Gerchberg-Saxton (G-S) 算法在远场数据下获取近场相位分布的准确性。G-S算法通常用于单帧数据处理，但本文提出的多帧策略通过结合多个远场信息，能够更精确地估计待测像差，从而改善反演效果。 在这一方法中，关键步骤包括将已知的像差添加到待测像差上，生成新的远场数据。然后，这些额外的远场被用来迭代更新相位估计，直到达到满意的精度。值得注意的是，文章特别强调了使用变形镜面形作为实施这种反演的手段，这可能涉及到动态调整镜面形状以适应不同的波前变化。 通过数值仿真和实验验证，研究者发现使用四个变形镜面形可以有效地生成远场，平均只需要50次迭代就能反演出现实大气中的不同D/r0值的像差。这意味着这种方法具有较高的效率，能够在相对较少的迭代次数内获得高质量的像差估计。此外，结果显示反演出的像差与实际待测像差之间的差异非常小，其均方根值平均低于0.005λ，这体现了算法的高精度性能。 该研究对于傅里叶光学领域具有重要意义，因为它扩展了传统的G-S相位反演技术，使之适用于复杂的场景并提高了测量精度。关键词如“傅里叶光学”、“多帧G-S相位反演算法”、“变形镜”和“波前检测”突出了研究的核心技术和应用领域。这项工作不仅为光学成像系统的设计提供了理论支持，也为未来的光学工程应用，如高分辨率遥感、激光雷达等，开辟了新的可能。