摘要：提出了一种新的基于哈特曼波前传感器(SHWS)的光学读出系统。该系统利用SHWS探测焦平面阵列(FPA)单元在受热前后反射波前斜率的变化量重构被探测物体的红外辐射图像。在理论上详细讨论其成像性能后,实验获得了单元尺寸为60μm×60μm,阵列大小为34 pixel×38 pixel的高温物体红外图像,其噪声等效温度差(NETD)约为3.8 K。优化系统参数设计,可以提高哈特曼波前传感器对到达角的测量精度进而获得更小的噪声等效温度差。

摘要：针对高能化学激光器出光过程中存在着大比例、大PV值低阶像差这一现象,设计了专用于前5项Zernike像差检测的低阶哈特曼波前传感器。该传感器的透镜部分采用呈环形分布的6单元微透镜阵列与凸透镜组合的方法,且均用CaF2材料制作。该方法不仅可以同时用于可见光和红外光的低阶像差测量,还具有成本低、光路结构简单、探测范围大等优点,适用于环形激光束的大PV值低阶像差检测。之后还搭建了测试光路系统,测试结果表明,该低阶哈特曼波前传感器的波面测量PV值量程为±8λ(λ=3.39μm),测量精度优于λ/10 (λ=3.39μm)。

摘要：分析了哈特曼传感器的主要设计指标,介绍了设计研制的一种多用途、模块化哈特曼传感器,通过将传感器的主要部件,包括光源、准直镜、分光棱镜、缩束光路、微透镜阵列及相机等进行模块化设计,根据不同需求,对各模块增减或更换,实现了一套传感器多种用途的应用。并用该传感器进行了系统波像差及光学元件面形检测实验,通过与Zygo干涉仪的测量结果对比,得出该传感器测量精度λ/50 RMS。

摘要：针对强湍流像差校正、气动流场像差测量等高速波前探测场景,提出一种基于片上质心计算的高速哈特曼波前传感器设计,将光斑图像数据在输出之前做预处理,将预处理获取的光斑质心而非光斑图像作为光电探测器高速实时输出的数据,从而大幅压缩高速波前探测所需的实时传输数据量,可显著提升哈特曼波前传感器的实时探测速度。测试结果表明,提出的设计方案基于常规GigE Vision接口即可实现10 kHz以上的高速波前实时测量,有望为哈特曼波前传感器的自适应光学校正、气动光学效应测量等应用场景提供一种实时、高速波前测量新的技术手段。

摘要：基于可编程逻辑器件,设计了一种针对横向多通道像素并行输出特点的哈特曼波前传感器的实时质心运算流水线架构。该架构由乘法器单元、累加单元和除法单元组成,各个单元内运算器的数目可根据输出通道数和输出像素顺序自由配置。对于一帧图像的质心运算,经过该架构处理后延时仅为对最后输出的一个像素处理所需时间。仿真结果表明,对于以80MHz的时钟频率,横向8个像素并行输出的哈特曼波前传感器,其运算延时不超过0.5μs。

摘要：O439 2003043192用哈特曼法研究自由旋涡气动窗口光束质量=Study ofthe optical quality of the free-vortex aerodynamic window usingHartmann-Shack sensing[刊,中]/刘天华(国防科技大学理学院定向能技术研究所.湖南,长沙(410073)),姜宗福…∥强激光与粒子束.-2002,14(4).-536-540利用37单元哈特曼波前传感器实验研究不同工作条件下不同时刻自由旋涡气动窗口对输出激光光波前的影响。将高速CCD所采集的畸变激光波前传送给高速波前处理机,采用模式法对其进行波前重构,进而计算出畸变波前的波像差峰谷值、波像差均方根和斯特列尔比值等相关光学参数随气动窗口工作条件不同的变化曲线。结果表明,自由旋涡气动窗口对输出激光波前的影响主要是光束偏转和离焦,特别是气动窗口工作在设计状态时,其余低阶及高阶像差都比较小,能够满足实际需要。