1 宇航动力学国家重点实验室, 西安 710043
2 中国西安卫星测控中心, 西安 710043
3 西安交通大学 系统工程研究所, 西安 710049
全息模式波前传感器是利用复合全息元件对待测波前中像差模式进行直接测量的一种新型波前传感器，其中的复合全息元件可编码设计多阶Zernike像差模式。提出一种有效方案以编码设计振幅型复合计算全息元件，该方案通过将多个编码有某阶Zernike像差模式的透过率调制扭曲光栅叠加产生振幅型计算全息元件。在小像差近似条件下推导了传感器输出信号与Zernike像差模式系数的解析关系。编码设计了振幅型复合全息图，并研究了其对单阶和多阶Zernike像差模式的探测性能。利用液晶光阀加载复合全息图进行了验证实验。所得实验结果与数值模拟结果基本一致。
自适应光学 模式波前传感器 振幅型复合计算全息元件 Zernike像差模式 adaptive optics modal wavefront sensor amplitudetype multiplex holographic element Zernike aberration mode
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
在小像差近似下，对偏置模式波前传感器进行了理论分析，明确了该传感器的适用条件，对比分析了3种信息提取方式和3种传感器信号输出方式的优劣。针对Zernike像差模式，数值模拟研究了传感器对单阶和多阶模式的响应特性。结果表明，畸变波前中与偏置模式相同或相关的模式之间有响应，但传感器对各阶Zernike模式的响应灵敏度不同，而且不相关模式的存在对传感器输出信号和灵敏度均有影响。
自适应光学 偏置模式波前传感器 Zernike像差模式 光强信息提取 输出信号 adaptive optics mode-biased modal wavefront sensor Zernike aberration mode intensity information extraction output signal
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
提出利用复用计算全息元件实现多阶模式同步的偏置模式波前传感器。对基于复用计算全息元件的多阶模式偏置波前传感器进行了理论分析。为了实现复用计算全息元件，分别编码设计了包含4阶，10阶和20阶Zernike像差模式的复用计算全息图，讨论了复用计算全息图设计中几个关键问题。数值模拟研究了复用计算全息图对单阶和多阶像差模式的探测性能。结果表明，在一定探测范围内，传感器能够响应与全息图内预先记录像差模式相同的待测像差模式，且每一个模式的灵敏度都不同。全息图内记录模式数较少时，单阶模式探测的灵敏度较大；记录模式数越多，模式之间擦除效应越严重，单阶和多阶模式灵敏度都受到一定影响。
传感器 自适应光学 偏置模式波前传感器 复用计算全息元件 Zernike像差模式
