1 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
2 长春理工大学 电子信息工程, 长春 130022
简易光学系统因系统结构简单而存在严重像差, 导致所成图像出现模糊、失真等问题.对简易光学系统的成像特性进行分析, 在已知光学系统焦距和光瞳孔径的条件下, 建立含有像差的点扩散函数模型和图像复原模型, 根据焦面和离焦面图像以及精确的离焦量, 无需点扩散函数的先验信息, 采用相位差异法对简易光学系统所成图像进行重构.实验结果表明：单透镜、双透镜和三透镜系统复原图像质量评价指标提升率分别达到24.96%、24.80%和42.04%, 重构后图像质量均有明显提升.
简易光学系统 图像复原 相位差异法 点扩散函数 光学像差 Simple optical system Image restoration Phase diversity Point spread function Optical aberration
1 苏州科技学院数理学院, 江苏 苏州 215009
2 苏州大学物理与光电·能源学部, 江苏 苏州 215006
采用相位差异法应用于稀疏孔径系统的波前相位传感，对图像噪声引起的波前相位估计的准确性下降以及迭代时间较长等进行研究。采用二阶巴特沃斯低通滤波器对退化图像进行降噪处理，同时对滤波后的图像频谱和光学传递函数应用切趾法截取高信噪比的低频区域和与之相应的光学传递函数作为约束条件，推导了滤波切趾处理后的相位差异法目标函数的表达式。仿真结果表明，所提出的方法在不同强度噪声情况下，都能有效地降低噪声影响提高相位估计精度，同时缩减算法迭代时间。
光学设计 稀疏孔径 相位差异法 低通滤波器 相位估计 激光与光电子学进展
2015, 52(9): 092201
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
为了验证相位差异波前检测器演示系统利用自带光源独立完成波前检测任务的能力，搭建了基于相位差异法检测镜面面形的实验平台。测试时在焦面和离焦面上同时采集短曝光图像，在已知离焦量的前提下解算出波前相位分布并恢复出目标，从而实现对大镜面像差的估计。为了进一步验证相位差异测量方法的准确性，对相位差异法与高精度的ZYGO干涉仪得到的测量结果进行了比较分析。实验结果表明: 两种方法获得的面形误差分布及误差的峰谷值(PV)和均方根值(RMS)一致性很好，而波前RMS的测量精度达到了2.83/1 000λ。得到的结果表明提出的相位差异法能有效地检测出镜面的像差，且准确性很好。
镜面面形 面形检测 相位差异法 泽尔尼克多项式 像差 mirror surface surface test phase diversity method Zernike polynomial aberration
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
设计了1.23 m地基望远镜自适应系统的非共光路标定系统。针对自适应光学系统非共光路像差检测中遇到的问题, 构造了离焦量不可测情况下的相位差异法的评价函数。利用多通道约束波前的解集和像差检测与变形镜调整互相迭代最终收敛的办法, 弥补了测量条件不理想对像差检测的影响。与双通道相位差异法相比, 多通道相位差异法对目标光源形状的容忍力更强, 理论上对波前求解精度更高。将该方法应用于1.23 m地基望远镜自适应系统的非共光路静态像差测量中, 取得了良好的效果, 使光路装调更加方便。通过改变变形镜的初始偏置对测得的像差进行校正, 提高了望远镜光学系统的成像质量。
自适应光学 波前探测 非共光路检测 多通道相位差异法 adaptive optics wave-front aberration detection calibration of no-common path aberration multi-channel phase-diversity wave-front sensing 光学 精密工程
2014, 22(12): 3175
