1、在望遠鏡成像過程中，由于大氣湍流擾動導(dǎo)致的大氣折射率變化將使成像質(zhì)量嚴重退化。若要利用大口徑望遠鏡獲得高分辨率的成像，就必須使用自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對大氣湍流導(dǎo)致的波前畸變進行實時地探測和矯正。微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的哈特曼波前傳感器是現(xiàn)階段發(fā)展較成熟的波前傳感手段，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中。該傳感器通過對光學(xué)成像系統(tǒng)入曈面處的光場波前進行分割采樣從而獲得波前信息。通過對目前波前傳感領(lǐng)域的問題進行分析，本文對另外一種基于微透鏡陣列光場相機結(jié)構(gòu)

2、的波前探測方法進行了理論和實驗研究。研究表明，該波前探測方法可以在一次曝光中對多個方向上信標的波前同時進行探測，從而為大視場波前畸變探測提供了一種新的方法。
　　論文首先回顧了國內(nèi)外研究人員在大視場波前探測領(lǐng)域的研究成果，總結(jié)了現(xiàn)階段常用的波前探測方法及其局限性，介紹了光場相機的應(yīng)用進展，對比分析了傳統(tǒng)相機與光場相機的成像特點，以及傳統(tǒng)哈特曼波前探測結(jié)構(gòu)與光場相機波前探測結(jié)構(gòu)，討論了光場相機波前探測方法的優(yōu)勢，闡述了利用光場相機進

3、行波前探測的基本原理和實現(xiàn)方法。
　　然后，論文建立了光場波前探測結(jié)構(gòu)的理論模型，利用傅立葉光學(xué)原理詳細討論了光場結(jié)構(gòu)在各個成像面上的光學(xué)變換，通過計算機編程建立了數(shù)值模型，對光場相機用于單視角單階澤尼克模式、單視角多階澤尼克模式、多視角澤尼克模式波前的探測恢復(fù)進行了仿真。仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)用于波前探測具有可行性，并具有同時獲得多視角方向波前的探測優(yōu)勢。
　　最后借鑒發(fā)展較為成熟的商業(yè)化光場相機的裝配方法，分析了光場結(jié)構(gòu)各個