[发明专利]一种应用于超分辨的光束复振幅复合调制装置和方法

摘要

本发明涉及一种应用于超分辨的光束复振幅复合调制装置和方法，由前端光学系统、瞳面复振幅调制系统、变形镜、成像透镜、成像CCD、数据处理计算机和若干反射镜组成。其中，瞳面复振幅调制系统有多种振幅和波前相位滤波器的组合，根据目标特点不同对瞳面复振幅实现特定调制；调制后光束反射到变形镜，变形镜对光束进行高阶波前相位调制，光束经成像透镜汇聚于CCD靶面；数据处理计算机根据成像CCD观测目标的远场图像，对变形镜面形做优化，最终获得超分辨图像。应用于超分辨的光束复振幅复合调制方法和装置，具有调制空间频率高、动态范围大、对图像进行针对性优化等特点，为衍射受限光学系统实现超分辨率成像提供了一种新技术。

主权项

一种应用于超分辨的光束复振幅复合调制装置，其特征在于：包括前端光学系统(1)、瞳面复振幅调制系统(2)、转束平面反射镜(3)、离轴抛物面反射镜(4)、第一球面反射镜(5)、变形镜(6)、第二球面反射镜(7)、第三球面反射镜(8)、成像透镜(9)、成像CCD(10)和数据处理计算机(11)；瞳面复振幅调制系统(2)包括：瞳面振幅滤波器(13)，瞳面相位滤波器(14)和同轴双滤波片切换架(12)；前端光学系统(1)对目标发出的光收集转折后沿光轴方向出射，瞳面复振幅调制系统(2)位于前端光学系统(1)的出瞳位置，对前端光学系统(1)出射光束进行复振幅调制，当光束通过瞳面振幅滤波器(13)时，光束口径内不同位置的光学透过率不同，实现对光束振幅的调制，当通过瞳面相位滤波器(14)时，光束口径内不同位置的光程不同，实现对光束相位的调制；接着光束经平面反射镜(3)、离轴抛物面反射镜(4)和第一球面反射镜(5)后到位于出瞳共轭面的变形镜(6)处，变形镜(6)实现对光束的高阶相位调制，瞳面复振幅调制系统(2)和变形镜(6)联合对光束复振幅实现复合调制，其中：瞳面复振幅调制系统(2)能够实现瞳面复振幅的低阶调制，变形镜(6)实现瞳面相位的高阶调制，弥补瞳面复振幅调制系统(2)调制空间频率不足的缺点；经调制后的光束再经第二球面反射镜(7)、第三球面反射镜(8)后由成像透镜(9)汇聚于成像CCD(10)靶面之上，数据处理计算机(11)针对CCD(10)采集到的图像进行分析，修正变形镜(6)的面形，实现超分辨率成像。