申请/专利权人：中国科学院光电技术研究所

申请日：2024-02-06

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117824851A

主分类号：G01J9/00

分类号：G01J9/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明公开了一种对子孔径数据进行筛选的哈特曼波前传感器模式复原方法，根据哈特曼波前传感器子孔径排布设计，从哈特曼波前传感器利用子光斑质心偏移的探测特性出发，采用线性拟合方法对重构矩阵进行修正，并根据实际数据相较于拟合数据的偏移量对子孔径数据进行筛选。本发明打破常规方法中将所有的子孔径参与探测的经典处理方式，通过线性拟合方法对重构矩阵进行修正，并选用拟合程度较高的子孔径数据参与波前复原，实现对模式复原矩阵的改造和优化，改善波前探测精度，因而具有实现简单、通用性强等特点，为哈特曼波前传感器的子孔径设计优化、模式复原算法精度的进一步提升提供了一种新思路，可直接应用于现有的各类哈特曼波前传感器中。

主权项：1.一种对子孔径数据进行筛选的哈特曼波前传感器模式复原方法，其特征在于：根据哈特曼波前传感器子孔径排布设计，从哈特曼波前传感器利用子光斑质心偏移的探测特性出发，采用线性拟合方法对重构矩阵进行修正，并根据实际数据相较于拟合数据的偏移量对子孔径数据进行筛选的方法，包括如下步骤：步骤1：设定系数向量C由na个系数从小到大排列组成，根据哈特曼波前传感器子孔径设计排布，确定有效子孔径数目Nsa，标定哈特曼波前传感器质心零点，并设定待测像差模式数为Nz；步骤2：计算以不同系数第1阶像差模式作为输入波前的情况下，哈特曼波前传感器每一个子孔径的光斑质心在x、y两个方向上的偏移数据，形成不同系数的第1阶待测像差模式下各子孔径光斑质心偏移数据矩阵D1，矩阵的维度为2Nsa×na，采用线性拟合方法分别对每一个子孔径的光斑质心偏移量随系数变化呈线性分布的数据进行拟合，获得拟合斜率向量k1，向量长度为2Nsa；将拟合斜率向量k1与系数向量的转置C′相乘，获取参考的不同系数像差模式的子孔径光斑质心偏移数据并组成矩阵Didea1，矩阵的维度为2Nsa×na；步骤3：计算D1中数据相较于Didea1中数据偏差的百分比量的绝对值数据矩阵M1，维度为2Nsa×na；对每个子孔径对应的偏差百分比绝对值求和，得到输入第一阶模式像差时每个子孔径的线性拟合偏差向量m1，长度为Nsa；步骤4：对第2阶至第Nz阶的每一阶待测像差模式重复执行步骤2和步骤3，获得输入各阶模式像差时的各子孔径质心随系数变化呈线性分布区间拟合斜率向量和线性拟合偏差向量每个向量的长度为Nsa；步骤5：将相加，得到各子孔径对各阶模式像差的线性拟合偏差向量m，长度为Nsa；步骤6：将相加，得到每个子孔径对各阶模式像差的线性拟合偏差向量m；步骤7：用步骤6筛选出的子孔径于步骤2、步骤4中所对应的拟合斜率重新构建各阶像差下的子孔径光斑质心偏移数据矩阵D，矩阵的维度为2N′sa×NZ，计算D的逆矩阵则是对应的优化后的像差模式系数复原矩阵R，矩阵的维度为NZ×2N′sa；步骤8：哈特曼波前传感器获得实际待测光束经过子孔径分割和聚焦后，在筛选出的子孔径内的光斑质心偏移数据向量G，向量长度为N′sa，即可计算待测光束波前中的各阶像差模式系数向量A＝R·G；根据求解的各阶像差模式系数向量A，向量长度为NZ，利用经典的像差模式重构方法，即复原待测波前分布，完成波前传感测量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院光电技术研究所 对子孔径数据进行筛选的哈特曼波前传感器模式复原方法

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