基于擴展目標的大視場波前畸變探測研究.pdf

1、在望遠鏡成像過程中，由于大氣湍流擾動導致的大氣折射率變化將使成像質量嚴重退化。若要利用大口徑望遠鏡獲得高分辨率的成像，就必須使用自適應光學系統(tǒng)對大氣湍流導致的波前畸變進行實時地探測和矯正。微透鏡陣列結構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，已經被廣泛應用在自適應光學系統(tǒng)中。該傳感器通過對光學成像系統(tǒng)入曈面處的光場波前進行分割采樣從而獲得波前信息。通過對目前波前傳感領域的問題進行分析，本文對另外一種基于微透鏡陣列光場相機結構

2、的波前探測方法進行了理論和實驗研究。研究表明，該波前探測方法可以在一次曝光中對多個方向上信標的波前同時進行探測，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外研究人員在大視場波前探測領域的研究成果，總結了現(xiàn)階段常用的波前探測方法及其局限性，介紹了光場相機的應用進展，對比分析了傳統(tǒng)相機與光場相機的成像特點，以及傳統(tǒng)哈特曼波前探測結構與光場相機波前探測結構，討論了光場相機波前探測方法的優(yōu)勢，闡述了利用光場相機進

3、行波前探測的基本原理和實現(xiàn)方法。
　　然后，論文建立了光場波前探測結構的理論模型，利用傅立葉光學原理詳細討論了光場結構在各個成像面上的光學變換，通過計算機編程建立了數(shù)值模型，對光場相機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進行了仿真。仿真結果表明該結構用于波前探測具有可行性，并具有同時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)化光場相機的裝配方法，分析了光場結構各個