一种新型的自基准哈特曼波前传感器

根据波前径向斜率测量原理,提出一种利用五棱镜扫描方法实现了新型自基准哈特曼波前传感器,其突出优点和特点是毋需任何外部信标或标准大平面反射镜提供工作基准。理论分析和实验结果表明,该传感器波前传感灵敏度与干涉仪相当,而对工作环境和光源并无苛刻要求,可用于天基主动光学系统、地基天文望远镜和大口径平行光管等的装校检验。

径向哈特曼动态测量控制

径向哈特曼像质检测系统(RHTS)是一种新型的大口径光学检测系统,在室内不用大口径标准平面镜就可以实现光学系统的检测。目前,RHTS存在测量时间长、图像采集数据量大、以及在测量过程中,温度、噪声等周围环境的不稳定因素对系统的测量结果影响严重等问题。在测量大口径光学系统的过程中,基于对该系统控制流程的分析,本文提出了动态测量控制方案,设计出满足该动态测量所需要的控制电路,并采用新的数据采集处理方法,实现了径向哈特曼的快速动态测量,减少了系统测量时间。

自基准哈特曼波前测量装置的研制

采用自基准哈特曼径向斜率测量原理,设计了旋转加摩擦线性移动扫描机构,对被测波前进行连续极坐标扫描采样;用CCD相机采集光斑图像,经波面径向斜率计算和泽尼克径向斜率多项式最小二乘拟合,求出被测波面的泽尼克系数和波前畸变值。与干涉仪测量结果进行了比较,所以研制的波前测量装置可满足大口径光学系统的像质测量。

环形Hartmann势的Schrdinger方程束缚态的精确解

将环形Hartmann势的Schrdinger方程在球坐标系中进行变量分离,然后求解角向方程和径向方程,得出了精确的能谱方程,获得了归一化的角向和径向波函数,并给出了Hartmann势的径向矩阵元和径向平均值的通项表示式.

哈特曼波前传感器中采样点数的分析

随着哈特曼传感器测量口径的增大,采样点数对被测波前的空间分辨率、测量精度及动态范围的影响也随之增大,因此通过计算机仿真波前径向斜率拟合过程,分析出采样点数和斜率探测误差对测量精度和测量范围的影响。计算机仿真的波前斜率拟合所用泽尼克多项式达到121项,测量口径2m,测量精度要求λ/50,径向(半径)和切向最少采样点数分别为10点和21点。当径向和切向采样点数分别为40点和250点,斜率测量误差为0.045″时,所测波前的P-V值范围是0-4λ。