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申请/专利权人：中国科学院光电技术研究所

摘要：本发明公开了一种基于最小二乘修正复原矩阵的哈特曼探测器模式复原方法，根据哈特曼探测器子孔径排布设计，从哈特曼探测器利用子光斑质心偏移的探测特性出发，利用最小二乘曲线拟合方法对哈特曼探测器中子孔径对波前斜率、像差模式系数变化响应线性度进行评价，并根据评价信息对复原矩阵进行修正的波前复原的方法。本发明对子孔径中质心偏移量随像差模式系数变化进行非线性变化导致的复原矩阵出现的误差进行了修正，实现了对模式复原矩阵的改造和优化，改善了波前探测精度。该方法无需改动硬件，因而也具有实现简单、通用性强等特点，为哈特曼探测器的模式复原算法精度的进一步提升提供了一种新方法，可直接应用于现有的各类哈特曼探测器中。

主权项：1.基于最小二乘修正复原矩阵的哈特曼探测器模式复原方法，其特征在于：根据哈特曼探测器子孔径排布设计，从哈特曼探测器利用子光斑质心偏移的探测特性出发，利用最小二乘曲线拟合方法对哈特曼探测器中子孔径对波前斜率、像差模式系数变化响应线性度进行评价，并根据评价信息对复原矩阵进行修正的波前复原的方法，通过以下步骤实现像差模式复原：步骤1：根据哈特曼探测器子孔径设计排布，用平面波作为输入标定哈特曼探测器每个子孔径的质心零点，并设定待测像差模式数为；步骤2：对第1阶待测像差模式设定范围为和的个输入测试模式系数，形成第1阶待测像差模式系数向量和，并计算以不同系数第1阶像差模式作为输入波前的情况下，哈特曼探测器每一个子孔径的光斑质心在x、y两个方向上的偏移数据，形成不同系数的第1阶待测像差模式下各子孔径光斑质心偏移数据矩阵、，每个矩阵的维度为，表示有效子孔径数；步骤3：按照模式系数绝对值增大依次从各子孔径光斑质心偏移数据矩阵中增选数据进行最小二乘拟合，获得哈特曼探测器每一个子孔径的光斑质心数据拟合斜率数据矩阵、、、和纵截距数据矩阵、、、，每个矩阵的维度为，选出每一个子孔径的光斑质心数据拟合纵截距满足区间时的系数的最大值和最小值，选择其中绝对值较小者所对应的拟合斜率组成维向量、；步骤4：对第2阶至第阶的每一阶待测像差模式重复执行步骤3，得到每一阶待测像差模式以不同系数作为输入波前的情况下，哈特曼探测器对不同系数各阶像差模式的子孔径光斑质心偏移数据拟合斜率向量、；步骤5：用步骤3、步骤4中求取的拟合斜率向量、构建哈特曼探测器对各阶像差模式的子孔径光斑质心偏移数据矩阵，矩阵维度为，计算的逆矩阵，得到对应的优化后的像差模式系数复原矩阵，则有系数复原矩阵的矩阵维度为；步骤6：哈特曼探测器获得实际待测光束经过子孔径分割和聚焦后，在子孔径内的光斑质心偏移数据向量，即可计算待测光束波前中的各阶像差模式系数向量；步骤7：根据求解的各阶像差模式系数，利用经典的像差模式重构计算，即可复原待测波前分布，完成波前传感测量。

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