Algorithme de mesure de la longueur de cohérence atmosphérique basé sur la modélisation du fond gaussien

YAN Zhengqi ,  

WANG Jianli ,  

ZHANG Junrui ,  

WANG Wenyu ,  

LIU Jie ,  

ZHANG Xingyun ,  

摘要

Pour surmonter l'impact du bruit de fond de la lumière naturelle sur la précision de la mesure de la longueur de cohérence atmosphérique, cet article applique un capteur de front d'onde de Hartmann, combiné à un algorithme de modélisation du fond gaussien pour supprimer et éliminer le bruit de fond fort, réalisant ainsi la mesure de la longueur de cohérence atmosphérique à faible rapport signal sur bruit. Tout d'abord, grâce à l'algorithme de modélisation du fond gaussien, la précision du calcul du centroïde des taches des sous-ouvertures du capteur de front d'onde Hartmann est améliorée, ce qui accroît ensuite la précision de la restauration du front d'onde et du calcul des coefficients de Zernike. Ensuite, la variance de phase du front d'onde est calculée à partir des informations du front, et la variance des coefficients de Zernike est résolue selon le principe de la méthode de la variance de phase du front, conduisant finalement à la longueur de cohérence atmosphérique. Les résultats de simulation montrent que l'introduction de l'algorithme de modélisation du fond gaussien lors de l'étape de calcul du centroïde peut efficacement supprimer l'impact du bruit de fond de la lumière naturelle et améliorer la précision de la mesure de la longueur de cohérence atmosphérique. Après l'introduction de l'algorithme de modélisation du fond gaussien, à travers la résolution des coefficients de Zernike et le processus de mesure de la longueur de cohérence atmosphérique, l'erreur relative totale de la longueur de cohérence atmosphérique est d'environ 2,8%. Cette méthode peut réaliser la mesure de la longueur de cohérence atmosphérique dans des conditions de bruit de fond fort, et peut être appliquée à l'évaluation des performances des systèmes de communication laser diurnes, à l'évaluation de la qualité de la vision diurne des grands télescopes terrestres, étendant ainsi la portée d'application du capteur Hartmann et de la méthode de variance de phase du front à la mesure de la longueur de cohérence atmosphérique.

关键词

modélisation du fond gaussien; longueur de cohérence atmosphérique; optique adaptative; méthode de variance de phase du front

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