一种采用分时曝光的哈特曼波前传感器

摘要

一种采用分时曝光的哈特曼波前传感器，包括分光镜、光功率密度测量仪、分步采集控制器、微透镜阵列、CCD相机、质心计算器和波前复原器；光功率密度测量仪首先测量出入射波前的光功率密度，分步采集控制器根据入射波前光功率密度的特性和CCD相机的响应灵敏度制定出CCD相机对光斑阵列的分步采集的曝光时间，采集完成后控制质心计算器分步计算光斑阵列的质心，最后波前复原器根据质心计算器得到的质心矩阵复原出入射波前。本发明采用分步采集控制器以不同的曝光时间分步采集CCD相机处光斑的阵列，改善了当入射光强不均匀时，单个子孔径内光斑质心探测的信噪比，提高了质心探测的精度，为高精度地复原非均匀照明条件下的入射波前提供了解决方案。

主权项

一种采用分时曝光的哈特曼波前传感器，其特征在于包括：分光镜（1）、光功率密度测量仪（2）、分步采集控制器（3）、微透镜阵列（4）、CCD相机（5）、质心计算器（6）和波前复原器（7）；入射波前（8）经分光镜（1）后分为波前能量测量部分（9）和波前斜率测量部分（10）；波前能量测量部分（9）进入光功率密度测量仪（2），波前斜率测量部分（10）经微透镜阵列（4）分割后在CCD相机（5）处形成光斑阵列；光功率密度测量仪（2）测量入射波前（8）的光功率密度并将光功率密度数据传递给分步采集控制器（3）；分步采集控制器（3）首先根据入射波前（8）的光功率密度特性和CCD相机（5）的响应灵敏度计算出CCD相机（5）对光斑阵列的分步采集的子孔径集合及每个子孔径集合的曝光时间，分步采集控制器（3）再控制CCD相机（5）按照每个子孔径集合的曝光时间分步采集光斑数据并将数据传递给质心计算器（6），分步采集控制器（3）最后控制质心计算器（6）分步计算出每个子孔径集合的光斑质心并传递给波前复原器（7），波前复原器（7）将质心计算器（6）得到的质心排列为质心向量后计算得到入射波前（8）的斜率向量并复原出入射波前的相位分布。