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哈特曼—夏克方法在激光光束波前和光束质量检测中的应用研究

刘虹  
【摘要】: 本文对哈特曼—夏克(Hartmann-Shack)波前传感器在激光束波前和光束质 量检测中的应用进行了研究。给出了波前拟合的算法和光强拟合的算法,并进行 了精度分析。 借鉴哈特曼—夏克(Hartmann-Shack)波前传感器在自适应光学中的应用, 用标准平面波作为检测的基准,对波前进行相对测量,在一定程度上消除了由于 光学元件加工误差、背景噪声等系统误差和随机误差的影响,进一步提高了检测 精度和自动化处理程度。 测量波前斜率时,用亚象素法来提高待测光波通过子孔径阵列后在CCD靶 面形成的光斑质心的定位精度。重构波前时,采用模式法中的泽尼克多项式拟合 波前,从而能够了解波前的象差类型,其拟合精度也较高。拟合光强分布时,采 用双三次B样条曲面拟合的方法,曲面片间二阶连续,拟合出的光强分布曲面 光滑自然。 本课题用哈特曼—夏克(Hartmann-Shack)波前传感器实现了激光波前检测, 同时得到了光强分布等其它激光光束质量参数,为同时检测激光波前和光束质量 提供了一种高精度,高灵敏度而且简单可行的方法。


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