Исследование волнового фронта при помощи диафрагмы Гартмана в сходящемся пучке

Аннотация

Предлагается метод изучения аберраций оптической системы, основанный на анализе изображения совокупности отверстий в диафрагме, установленной на небольшом расстоянии перед фокальной плоскостью. Приводятся необходимые аналитические соотношения, выяснены ограничения на характеристики схемы, описаны алгоритмы численного решения прямой и обратной задач. Последняя рассматривается как статистическая задача оценивания коэффициентов разложения аберрационной функции по системе ортогональных полиномов Цернике. При помощи неравенства Рао-Крамера найдена предельно достижимая точность обратного решения. Модельные примеры показывают, что приемлемая точность восстановления формы волнового фронта достигается в реальных условиях астрономических наблюдений или лабораторного эксперимента. Метод в равной мере применим не только при использовании собственно диафрагмы Гартмана, но и при анализе изображения произвольной маски, установленной в сходящемся световом пучке.