激光散斑引起的波前探测误差及误差消除研究

刘丽丽, 邓玉福, 封文江, 崔 崧

(沈阳师范大学 物理科学与技术学院, 沈阳 110034 )



激光散斑引起的波前探测误差及误差消除研究

刘丽丽, 邓玉福, 封文江, 崔 崧

(沈阳师范大学 物理科学与技术学院, 沈阳 110034 )

激光具有较高的能量且单色性较好,因此被广为应用在弱光波前探测系统中。但激光的强相干性产生的像面散斑会造成CCD面阵上的光强无规律分布,导致波前重构质心算法的错误,进而降低波前像差探测的精度。分析了激光散斑降低波前探测精度的原因,并尝试用旋转散射体、多模光纤耦合及随机位相板等多种组合方法消除激光散斑,提升波前探测精度。评估几种方法对光强、光均匀性及消除散斑的效果进行对比分析、优化设计激光为光源的波前探测消散斑系统。最后利用随机位相板与多模光纤耦合的方法有效消除激光散斑,并进行消散斑前后的波前探测。该消散斑系统可有效消除激光散斑并提升波前探测精度,大幅提升了激光光源在自适应光学领域的应用性。

波前探测; 夏克哈特曼波前传感器; 激光散斑; 自适应光学

0 引 言

激光散斑是一种干涉现象。激光照射粗糙表面时,表面上每点都可以看作子波源,产生散射光,由于激光的强相干性,众多子波源的散射光之间仍存在相干性。因此,它们在空间某点相遇时,将会发生相长干涉或相消干涉,从而出现无规则分布的亮暗散斑纹。消除激光散斑能够显著提升光学系统的成像质量。……