基于擴(kuò)展目標(biāo)的大視場波前畸變探測研究.pdf

1、在望遠(yuǎn)鏡成像過程中，由于大氣湍流擾動(dòng)導(dǎo)致的大氣折射率變化將使成像質(zhì)量嚴(yán)重退化。若要利用大口徑望遠(yuǎn)鏡獲得高分辨率的成像，就必須使用自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)大氣湍流導(dǎo)致的波前畸變進(jìn)行實(shí)時(shí)地探測和矯正。微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的哈特曼波前傳感器是現(xiàn)階段發(fā)展較成熟的波前傳感手段，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中。該傳感器通過對(duì)光學(xué)成像系統(tǒng)入曈面處的光場波前進(jìn)行分割采樣從而獲得波前信息。通過對(duì)目前波前傳感領(lǐng)域的問題進(jìn)行分析，本文對(duì)另外一種基于微透鏡陣列光場相機(jī)結(jié)構(gòu)

2、的波前探測方法進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。研究表明，該波前探測方法可以在一次曝光中對(duì)多個(gè)方向上信標(biāo)的波前同時(shí)進(jìn)行探測，從而為大視場波前畸變探測提供了一種新的方法。
　　論文首先回顧了國內(nèi)外研究人員在大視場波前探測領(lǐng)域的研究成果，總結(jié)了現(xiàn)階段常用的波前探測方法及其局限性，介紹了光場相機(jī)的應(yīng)用進(jìn)展，對(duì)比分析了傳統(tǒng)相機(jī)與光場相機(jī)的成像特點(diǎn)，以及傳統(tǒng)哈特曼波前探測結(jié)構(gòu)與光場相機(jī)波前探測結(jié)構(gòu)，討論了光場相機(jī)波前探測方法的優(yōu)勢，闡述了利用光場相機(jī)進(jìn)

3、行波前探測的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。
　　然后，論文建立了光場波前探測結(jié)構(gòu)的理論模型，利用傅立葉光學(xué)原理詳細(xì)討論了光場結(jié)構(gòu)在各個(gè)成像面上的光學(xué)變換，通過計(jì)算機(jī)編程建立了數(shù)值模型，對(duì)光場相機(jī)用于單視角單階澤尼克模式、單視角多階澤尼克模式、多視角澤尼克模式波前的探測恢復(fù)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)用于波前探測具有可行性，并具有同時(shí)獲得多視角方向波前的探測優(yōu)勢。
　　最后借鑒發(fā)展較為成熟的商業(yè)化光場相機(jī)的裝配方法，分析了光場結(jié)構(gòu)各個(gè)