【技术实现步骤摘要】
一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器及波前复原方法
[0001]本专利技术属于光电检测
，具体涉及一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器及波前复原方法。
技术介绍
[0002]哈特曼波前传感器具有结构紧凑、抗干扰能力强、光能利用率高等优点，其在自适应光学、光学检测、光电探测等领域得到了广泛应用。
[0003]公开号为CN1245904的中国专利公开了一种哈特曼波前传感器的经典结构形式，它是采用如微透镜阵列等光学元件，对入射光波的波前进行空间分割，将波面分割成多个子区域，最后将每个子区域的光束聚焦于光电探测器的接收面上，在接收面上形成一系列的阵列光斑，最后通过对阵列光斑质心的变化信息进行分析、处理，结合相应的复原算法，从而获得被测光束的波前信息。由于这种结构形式的波前传感器具有标定系统误差的优点，使其在实际的工程应用中备受青睐。在大动态范围需求的前提下，如何提升哈特曼波前传感器探测精度的研究工作已经成为一个研究热点。
[0004]影响哈特曼波前传感器探测精度的因素主要有：信息提取、复原算法、结构形式。信息提...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器，其特征在于，包括：工控机(6)；与工控机(6)相连的焦距变换装置(1)和光电探测装置(5)，所述焦距变换装置(1)的光轴方向平行于被测光束的法线方向；设置在焦距变换装置(1)和光电探测装置(5)之间的波前分割装置(4)，所述光电探测装置(5)的接收面位于波前分割装置(4)的焦平面处；所述焦距变换装置(1)收集被检测光束，通过波前分割装置(4)聚焦于光电探测装置(5)接收面上，同时在光电探测装置(5)接收面上形成阵列光斑信息，通过工控机(6)记录阵列光斑信息并计算出波前复原信息。2.根据权利要求1所述的一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器，其特征在于，所述焦距变换装置(1)包括：与工控机(6)相连的共轭补偿装置(7)、安装在共轭补偿装置(7)上的第一焦距自由变换装置(2)和第二焦距自由变换装置(3)；第二焦距自由变换装置(3)置于第一焦距自由变换装置(2)后方；所述共轭补偿装置(7)带动第一焦距自由变换装置(2)与第二焦距自由变换装置(3)沿光轴方向移动。3.根据权利要求2所述的一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器，其特征在于，所述第一焦距自由变换装置(2)的焦距f1与第二焦距自由变换装置(3)的焦距f2满足：(1)第一焦距自由变换装置(2)与第二焦距自由变换装置(3)之间的光学间隔L＝f1+f2；(2)焦距变换装置(1)所需倍率β＝f2/f1；(3)f1＝L/(1+β)，f2＝βL/(1+β)。4.根据权利要求2所述的一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器，其特征在于，所述第一焦距自由变换装置(2)和第二焦距自由变换装置(3)组成倍率变换光学系统，该倍率变换光学系统的结构形式为开普勒式望远结构或伽利略式望远结构。5.根据权利要求4所述的一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器，其特征在于，当要求满足共轭探测时，该倍率变换光学系统选取开普勒式望远结构，第一焦距自由变换装置(2)与第二焦距自由变换装置(3)均为正透镜，焦距f1、f2均大于零；当无特殊要求时，该倍率变换光学系统选取伽利略式望远结构，第一焦距自由变换装置(2)与第二焦距自由变换装置(3)均为正透镜，焦距f1小于零，焦距f2大于零。6.根据权利要求2所述的一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器，其特征在于，所述第一焦距自由变换装置(2)采用液晶空间光调制器、数字微镜、变形镜或变焦光学镜组；所述第二焦距自由变换装置(3)采用液晶空间光调制器、数字微镜、变形镜或变焦光学镜组。7.根据权利要求6所述的一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器，其特征在于，所述第一焦距自由变换装置(2)与第二焦距自由变换装置(3)均采用液晶空间光调制器实现焦距变换，被检测光束为矩形方形光斑，尺寸为D＝2mm
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2mm；所述第一焦距自由变换装置(2)与第二焦距自由变换装置(3)的相位图满足公式(1)：其中，λ表示被测光束的波长，f表示焦距变换装置(1)的焦距，表示空间光调制器要生成的面型，x，y分别为坐标值；将f1、f2分别带入到公式(1)中，获得第一焦距自由变换装置(2)与第二焦距自由变换装置(3)所需要产生的面型。
8.采用权利要求1至7中任意一项所述的一种空间分辨率可调的哈特曼波前传感器实现的波前复原方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)被测光束通过第一焦距自由变换装置(2)形成汇聚光束汇聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：于信，倪小龙，陈纯毅，刘智，董喆，
申请(专利权)人：长春光客科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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