哈特曼技术在序列光斑检测中的应用

为了提高水平链路大气无线激光通信中的对准精度,降低强湍流对激光通信的影响,对系统结构进行了改进并研究了光斑检测对准算法。首先,根据哈特曼-夏克传感器对波前畸变局部的实时探测结果,计算局部畸变的变化量,从而实时确定局部截止频率-局部判决阈值Tn。接着,采用统计序列均方误差获取序列采样信息M(Xi,Yi),并根据局部阈值判决确定信标序列采样空间(Xi,Yi)。最后,遵循最小二乘原则进行圆心拟合,使序列均方误差达到最小,并从信息论的角度出发,分析了基于序列信息圆心拟合光斑检测法的优缺点。实验结果表明,在湍流中该方法的检测精度优于4μrad,比传统质心算法的检测精度高1倍,满足了大气无线激光对准的基本要求,较好地回避了湍流引入噪声过大这一难题。

扫描哈特曼方法的像质检测性能分析

扫描哈特曼技术是检测大口径望远镜像质的常用方法,但其对不同阶次像差的检测能力和不同子孔径分布下的检测精度尚不明确。利用基于Zemax和Matlab的仿真模型对该技术的检测性能进行了探究。仿真结果表明:扫描哈特曼法能有效检测到最高第28阶像差,方均根(RMS)相对误差在5%以内,在对多阶混合像差检测时难以有效分辨其中的高阶成分;采用相切子孔径分布能较好地平衡检测精度和检测效率;增加子孔径数目能提升检测精度,但增加到一定数目后精度提升十分缓慢,同时检测时间大幅增加。