中国激光, 2014, 41 (s1): s113003, 网络出版: 2014-07-03  

基于基尔霍夫衍射的全局大气非等晕成像模拟

Simulation of Atmospheric Anisoplanatic Imaging Based on Kirchhoff Diffraction
作者单位
西南交通大学光电工程研究所, 四川 成都 610031
摘要
大气非等晕效应是望远镜大视场高分辨成像需要解决的重要问题,模拟大气非等晕成像是研究非等晕复原的基础。根据基尔霍夫衍射成像理论,建立了非等晕条件下空间目标大气成像理论模型。把大气非等晕效应用位于不同高度的多层相位屏表示,目标上的每一点发出的光波经大气后的相位变化用一个相位屏表示,其相位大小是光线穿过各层相位屏后相位的叠加。通过一系列实验对所研究的方法进行了验证,对多星目标、星云和月球表面图像进行了非等晕成像模拟,实验结果表明:通过所建立的大气非等晕成像模型模拟的图像,有效体现出大气湍流、衍射和空间位置变化时点扩展函数的变化情况,没有振铃和边缘效应,并能准确表示不同视场角时大气非等晕效应对大气成像的影响。
Abstract
Atmospheric anisoplanatism is one of the key subjects for the wide field view high resolution imaging of telescope. The simulation of anisoplanatic imaging is the basis of the research on the restoration of the blurred image. The theoretical model of atmospheric anisoplanatic imaging based on the Kirchhoff diffraction theory is set up. The atmospheric anisoplanatic effect can be expressed by multilayer phase screens. Light wave phase change of every dot on the object after atmosphere can be expressed by a phase screen, and phase size is the superposition of phases after each phase screen. The experiments are executed to test the proposed method, and finish the simulations of anisopalnatic imagings of starry, nebula, and moon craters. The experimental results show that the simulated image reflects the effect of atmospheric turbulence, diffraction and spatially variety on point spread function (PSF) from different field views. There is no ringing and edge effect in this anisoplanatic image.

罗林, 饶家权, 高晓蓉. 基于基尔霍夫衍射的全局大气非等晕成像模拟[J]. 中国激光, 2014, 41(s1): s113003. 罗林, 饶家权, 高晓蓉. Simulation of Atmospheric Anisoplanatic Imaging Based on Kirchhoff Diffraction[J]. Chinese Journal of Lasers, 2014, 41(s1): s113003.

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