波前處理機(jī)中的Hartmann技術(shù)研究.pdf

1、基于自適應(yīng)光學(xué)的波前處理機(jī)是集科學(xué)性和工程性為一體的綜合性技術(shù)，它研究實(shí)時(shí)自動(dòng)改善光波波前質(zhì)量的理論、系統(tǒng)、技術(shù)和工程，它具有傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)所無(wú)法比擬的優(yōu)越性能，在開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的觀測(cè)系統(tǒng)和成像系統(tǒng)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。 在對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)成像或光路處于非均勻介質(zhì)中時(shí)，大氣湍流等動(dòng)態(tài)干擾使光波面相位發(fā)生畸變，使光學(xué)系統(tǒng)成像模糊，分辨率無(wú)法達(dá)到其衍射極限，利用波前處理機(jī)對(duì)光波面進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，波前復(fù)原，使用MEMS微變型鏡能動(dòng)可變的調(diào)

2、整光學(xué)系統(tǒng)，從而有效解決了動(dòng)態(tài)干擾問(wèn)題。基于Hartmann技術(shù)的波前探測(cè)與校正系統(tǒng)具有體積小，成本低，能耗低，響應(yīng)快及集成度高等特點(diǎn)，成為現(xiàn)代光學(xué)發(fā)展的主流方向。 本論文從傳統(tǒng)的自適應(yīng)光學(xué)理論入手，分析了傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)成像變模糊的原因，比較了幾種波前處理機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了波前處理機(jī)中關(guān)鍵技術(shù)的解決方法，建立了基于Hartmann技術(shù)的波前處理系統(tǒng)。根據(jù)本課題的實(shí)際需要，確定了微透鏡陣列、CCD、微變形鏡等關(guān)鍵器件

3、的選型，利用檢測(cè)設(shè)備對(duì)激光光源和微透鏡陣列進(jìn)行了檢測(cè)；在系統(tǒng)閉環(huán)實(shí)驗(yàn)中，討論了波前處理機(jī)探測(cè)的結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了誤差分析，并給出了建立實(shí)際波前處理機(jī)系統(tǒng)的建議。 論文共分七章，第一章是概述，分析了光學(xué)系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)目標(biāo)成像質(zhì)量變差的原因，探討了幾種典型的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，提出了課題的來(lái)源。第二章波前處理機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，回顧了國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及前景，重點(diǎn)闡述了波前處理機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)：波前探測(cè)、波前校正、波前重構(gòu)以及波前控制。第三章基于Ha