哈特曼波前传感器中10*10子孔径布局的波前重构矩阵

资 源 简 介

哈特曼波前传感器中10*10子孔径布局的波前重构矩阵

详 情 说 明

哈特曼波前传感器是光学系统中用于测量波前畸变的常用器件。当采用10×10子孔径布局时，其波前重构过程需要建立精确的数学关系模型。

波前重构的核心在于构建斜率到波面的转换矩阵。具体实现通常包含以下几个关键步骤：首先需要建立子孔径与探测器的对应关系，每个子孔径对应两个方向的斜率测量值。接着选择适当的基底函数（如Zernike多项式）作为波面展开的基矢，通过计算各子孔径区域上基底函数的偏导来构造影响矩阵。

在10×10子孔径布局下，重构矩阵的维度为200×N，其中200来自100个子孔径的x/y两个方向斜率，N取决于所采用的Zernike多项式阶数。矩阵求解通常采用最小二乘法，对于病态矩阵可能需要加入正则化处理。

值得注意的是，子孔径边缘效应和无效子孔径的处理会影响重构精度，在实际应用中需要加入适当的边界条件和掩模修正。重构矩阵的准确性直接决定了波前传感的最终精度，是哈特曼传感器性能优化的重要环节。