Algoritmo de medición de la longitud de coherencia atmosférica basado en el modelado de fondo gaussiano

YAN Zhengqi ,  

WANG Jianli ,  

ZHANG Junrui ,  

WANG Wenyu ,  

LIU Jie ,  

ZHANG Xingyun ,  

摘要

Para superar el impacto del ruido de fondo de luz diurna en la precisión de la medición de la longitud de coherencia atmosférica, este artículo aplica un sensor de frente de onda Hartmann, combinado con un algoritmo de modelado de fondo gaussiano para suprimir y eliminar el ruido de fondo fuerte, logrando la medición de la longitud de coherencia atmosférica con baja relación señal-ruido. Primero, mediante el algoritmo de modelado de fondo gaussiano, se mejora la precisión del cálculo del centroide del punto del subaperturador del sensor de frente de onda Hartmann, mejorando así la precisión de la restauración del frente de onda y el cálculo de los coeficientes de Zernike. Además, según la información del frente de onda, se calcula la varianza de fase del frente de onda, y según el principio del método de varianza de fase del frente de onda se resuelve la varianza de los coeficientes de Zernike, obteniéndose finalmente la longitud de coherencia atmosférica. Los resultados de la simulación muestran que al introducir el algoritmo de modelado de fondo gaussiano en la fase de cálculo del centroide, se puede suprimir eficazmente la influencia del ruido de fondo de luz diurna, mejorando la precisión de la medición de la longitud de coherencia atmosférica. Después de introducir el algoritmo de modelado de fondo gaussiano, tras la resolución de los coeficientes de Zernike y el proceso de medición de la longitud de coherencia atmosférica, el error relativo total de la longitud de coherencia atmosférica es aproximadamente del 2,8 %. Este método puede realizar la medición de la longitud de coherencia atmosférica bajo condiciones de ruido de fondo fuerte, y puede aplicarse en la evaluación del rendimiento de sistemas de comunicación láser diurnos, la evaluación de la calidad de la visión diurna de telescopios terrestres de gran apertura, entre otros, ampliando el alcance de la aplicación del sensor Hartmann y del método de varianza de fase del frente de onda para la medición de la longitud de coherencia atmosférica.

关键词

modelado de fondo gaussiano;longitud de coherencia atmosférica;óptica adaptativa;método de varianza de fase del frente de onda

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