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相位差异的三反光学系统波前传感技术

程强 薛栋林 张学军

程强, 薛栋林, 张学军. 相位差异的三反光学系统波前传感技术[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1601-1606.
引用本文: 程强, 薛栋林, 张学军. 相位差异的三反光学系统波前传感技术[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1601-1606.
Cheng Qiang, Xue Donglin, Zhang Xuejun. Wavefront sensing of three-mirror reflecting optical system phase diversity[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(6): 1601-1606.
Citation: Cheng Qiang, Xue Donglin, Zhang Xuejun. Wavefront sensing of three-mirror reflecting optical system phase diversity[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(6): 1601-1606.

相位差异的三反光学系统波前传感技术

基金项目: 

国家自然科学基金(61036015);中国科学院国防科技创新基金(CXJJ-11-M05)

详细信息
    作者简介:

    程强(1986- ),男,博士生,主要从事光学系统波前传感技术、光学系统集成分析与像质提升技术等方面的研究。Email:nklance@gmail.com;张学军(1968- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事先进光学制造技术、空间相机总体技术等方面的研究。Email:zxj@ciomp.ac.cn

    程强(1986- ),男,博士生,主要从事光学系统波前传感技术、光学系统集成分析与像质提升技术等方面的研究。Email:nklance@gmail.com;张学军(1968- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事先进光学制造技术、空间相机总体技术等方面的研究。Email:zxj@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: O439

Wavefront sensing of three-mirror reflecting optical system phase diversity

  • 摘要: 分析了基于相位差异(Phase Diversity,PD)的波前传感技术的基本原理,针对该技术的目标函数自变量多、非线性程度较高等特点,提出基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的改进相位差异技术。在传统目标函数的基础上增加了Tikhonov 正则项,提高了算法的稳定性和收敛效率;对光学系统利用PD 技术波前检测的噪声适应性进行了仿真分析;模拟了不同波前离焦量对检测精度的影响,获得最优的波前离焦相位值并应用于检测实验;利用PD 技术分别对离轴三反光学系统的中心视场和边缘视场进行波前检测,并将解算得到的Zernike 系数和波前图分别与干涉检验的结果进行对比。实验结果表明:相位差异技术与干涉检验的偏差小于0.013(RMS),其检测精度满足工程需求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-05
  • 修回日期:  2012-11-08
  • 刊出日期:  2013-06-25

相位差异的三反光学系统波前传感技术

    作者简介:

    程强(1986- ),男,博士生,主要从事光学系统波前传感技术、光学系统集成分析与像质提升技术等方面的研究。Email:nklance@gmail.com;张学军(1968- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事先进光学制造技术、空间相机总体技术等方面的研究。Email:zxj@ciomp.ac.cn

    程强(1986- ),男,博士生,主要从事光学系统波前传感技术、光学系统集成分析与像质提升技术等方面的研究。Email:nklance@gmail.com;张学军(1968- ),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事先进光学制造技术、空间相机总体技术等方面的研究。Email:zxj@ciomp.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61036015);中国科学院国防科技创新基金(CXJJ-11-M05)

  • 中图分类号: O439

摘要: 分析了基于相位差异(Phase Diversity,PD)的波前传感技术的基本原理,针对该技术的目标函数自变量多、非线性程度较高等特点,提出基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的改进相位差异技术。在传统目标函数的基础上增加了Tikhonov 正则项,提高了算法的稳定性和收敛效率;对光学系统利用PD 技术波前检测的噪声适应性进行了仿真分析;模拟了不同波前离焦量对检测精度的影响,获得最优的波前离焦相位值并应用于检测实验;利用PD 技术分别对离轴三反光学系统的中心视场和边缘视场进行波前检测,并将解算得到的Zernike 系数和波前图分别与干涉检验的结果进行对比。实验结果表明:相位差异技术与干涉检验的偏差小于0.013(RMS),其检测精度满足工程需求。

English Abstract

参考文献 (31)

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