Trong chƣơng này chúng tôi đã trình bày phƣơng pháp và các bƣớc mô phỏng hình ảnh Shack-Hartmann cùng với chƣơng trình mô phỏng bằng phần mềm Mathcad. Từ đó tôi đã đƣa ra các kết quả mô phỏng hình ảnh Shack- Hartmann với các loại quang sai điển hình nhƣ: mặt sóng cầu sai bậc 3, coma sơ cấp, loạn thị sơ cấp, loạn thị cấp 2, mặt sóng khi có cả 2 loại quang sai nhƣ cầu sai bậc 3 và coma sơ cấp…
Từ cơ sở trên ta có thể thu đƣợc hình ảnh Shack-Hartmann mở rộng hơn khi khai triển hàm quang sai mặt sóng theo các đa thức Zernike tới những bậc cao hơn nhƣ bậc 6, bậc 7,…
KẾT LUẬN CHUNG
Phƣơng pháp Shack-Hartmann đƣợc nghiên cứu và ứng dụng nhiều trong những năm gần đây, trên xu thế đó tôi đã đặt vấn đề để đi nghiên cứu về phƣơng pháp này. Đề tài luận văn tập trung mô phỏng hình ảnh Shack- Hartmann khi chùm ánh sáng tới có quang sai giả định. Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu thực hiện đề tài, bản luận văn đã đƣợc hoàn thành, đáp ứng mục tiêu đề ra. Kết quả của luận văn có thể tóm tắt trong mấy điểm sau:
1. Đã tìm hiểu nghiên cứu về quang sai của mặt sóng, đa thức Zernike, cách biểu diễn mặt sóng theo đa thức Zernike. Ta có thể khai triển hàm quang sai của mặt sóng theo tổng các đa thức Zernike trong các hệ tọa độ trụ và Đề các.
2. Đã tìm hiểu các phƣơng pháp đo quang sai mặt sóng và đã nghiên cứu nguyên lý của phƣơng pháp Shack-Hartmann để xác định quang sai mặt sóng tới. Một cảm biến Shack-Hartmann gồm hai thành phần cơ bản là ma trận vi thấu kính và cảm biến ảnh CCD các thông số của 2 thành phần này ảnh hƣởng đến kết quả hình ảnh Shack-Hartmann.
3. Đƣa ra phƣơng pháp và các bƣớc để tiến hành mô phỏng hình ảnh Shack-Hartmann. Sử dụng phần mềm Mathcad tôi đã viết chƣơng trình mô phỏng thành công hình ảnh Shack-Hartmann đối với một số loại quang sai điển hình.
Kết quả của việc mô phỏng thành công hình ảnh Shack-Hartmann khi chùm ánh sáng tới có quang sai mặt sóng giả định trƣớc làm cơ sở để đánh giá các phƣơng pháp khôi phục mặt sóng; đánh giá ảnh hƣởng của các loại sai số tới kết quả đo mặt sóng; đánh giá độ chính xác của phần mềm khôi phục mặt sóng….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lê Hoàng Hải, Quang sai của hệ thống quang học, NXB Khoa học – Kỹ thuật, Hà Nội, 2012.
[2]. Le Duy Tuan, Vu Van Huyen, Duong Chi Dung, Le Hoang Hai,
Setting-up a Shack – Hartmann wavefront sensor, J. Scien. & techniques, MTA, 2011.
[3]. Daniel Malacara Ed. (2007), Optical shop testing, 3rd ed., John Wiley & Sons, New Jersey.
[4]. Otto Manneberg (2005), Design and simulation of a high spatial resolution Hartmann-Shack wavefront sensor, M.Sc. Thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.
[5]. Daniel R. Neal (2003), “Shack-Hartmann sensor engineered for commercial measurement applications”, SPIE Vol. 5162.
[6]. Daniel R. Neal, James Copland, David Neal (2002), “Shack-Hartmann wavefront sensor precision and accuracy”,Proc. of SPIE Vol. 4779. [7]. Ben C. Platt, Roland Shack (2001), “History and Principles of Shack-
Hartmann Wavefront Sensing”, Journal of Refractive Surgery, Vol. 17. [8]. Robert K. Tyson, Adaptive optics engineering handbook, Marcel
Dekker, 2000.
[9]. Costin Curatu, George Curatu, Jannick Rolland, “Fundamental anh specific step Shack-Hartmann in Wavefront sensor desgn”. SPIE Vol. 6288 628801-3.
[10]. Frederick (Frits) Zernike “Periodic Table of the Disc Polynomials of Zernike”. Advanced Medical Optics/WaveFront Sciences
[11]. Max Born, Emil Wolf, Principles of Optics, 7th ed., Cambridge University Press, Cambridge, 2003.
[12]. Virendra N. Mahajan, Optical Imaging and Aberrations: Part I. Ray Geometrical Optics, SPIE Press, Bellingham, 1998.
[13]. J.C. Wyant, K. Creath, Basic wavefront aberration theory for optical metrology, Applied optics and optical engineering, Vol. Xl, Academic Press, 1992.
[14]. Edwin J. Sarver, PhD; Jim Schwiegerling, PhD; Raymond A. Applegate, OD, PhD, Extracting Wavefront Error From Shack- Hartmann Images Using Spatial Demodulation, Journal of Refractive Surgery, Volume 22, November 2006.
[15]. R.R. Rammage, D.R. Neal, R.J. Copland, Application of Shack- Hartmann wavefront sensing technology to transmissive optic metrology, Proc. SPIE Vol. 4779 (2002).
PHỤ LỤC
Chƣơng trình mô phỏng hình ảnh Shack–Hartmann với chùm ánh sáng tới có cầu sai bậc 3 chạy trên phần mềm Mathcad