夏克哈特曼波前傳感器
（天文望遠鏡用）
專為天文望遠鏡研發的夏克哈特曼波前傳感器（Shack-HartmannWavefront Sensor, SHWFS）！
夏克哈特曼波前傳感器（Shack-Hartmann Wavefront Sensor,SHWFS）是一種基于子光束分割的波前探測設備，其核心原理是通過微透鏡陣列將入射波前分割為大量子光束，每個子光束經微透鏡聚焦后在探測器（如 CCD、CMOS）上形成光斑；通過測量光斑相對于無畸變時的偏移量，可反推原始波前的畸變形態（基于幾何光學中“波前斜率與光斑偏移成正比” 的關系）。這種原理使其在實時性、空間分辨率和結構穩定性上具有顯著優勢，因此在天文望遠鏡中被廣泛用于波前畸變探測，是自適應光學（Adaptive Optics, AO）系統的核心部件。
使用夏克哈特曼波前傳感器重要性：天文觀測中，大氣湍流、望遠鏡光學系統自身像差（如加工誤差、重力變形）等會導致波前畸變，嚴重降低成像分辨率。這款天文望遠鏡**SHWFS 的核心作用是為這些畸變提供實時、高精度的量化數據，不僅能提供彗差、球差等低階像差的信息，還能獲取望遠鏡圓頂內的空氣狀況以及鏡面支撐問題的重要信息。
PuntinoPro夏克哈特曼波前傳感器主要用于全球各類天文望遠鏡測試，基于多年在世界各地天文臺使用的豐富經驗，Puntino Pro可為您提供了對光學，力學，鏡面支架、鏡面和穹頂觀察的完整分析；借助焦平面偏轉原理，可通過 Zernike 系數測量彗差、球差等低階像差，還能識別望遠鏡支撐誤差和圓頂 / 鏡面氣流干擾；適用于 f/5 至 f/35 的天文望遠鏡，配套軟件可輸出像差分析、圖形結果（如波前 3D 圖）及診斷建議等豐富的數據，同時與干涉測量結果良好一致性。
技術優勢：
? 采用環形澤尼克函數，該函數考慮了由于副鏡陰影而造成的中心遮擋情況；其他軟件則使用“弗林格”算法或“標準澤尼克多項式”，這些方法在數學上是有瑕疵的。
? 測量光學系統像差（Zernike分析的多達34個項）
? 光學系統質量評估和Strehl比
? 無需任何mask遮擋Spiders產生的陰影
? 無需任何mask遮擋副鏡引起的陰影
? 冷卻型的SH Camera，支持長時間監測
? 配備機械快門，非Rolling/Global 快門
? 兩通道：波前冷卻型Camera，非冷卻型直接成像Camera
? 直接成像：直接看到測量效果，望遠鏡光瞳焦外檢測
? 通過軟件指示，可在幾分鐘（而不是幾小時）內實現光學系統對準
? 診斷程序協助調焦，顯示調整幅度和方向來輔助校正
? 正確焦平面計算，并提供移動元件或焦平面的幅度和方向
? 內置自動校準單元，補償溫度變化引起的內部鏡片象差
? 內置自動校準光源
? 波前圖減去低階像差，剩余像差可用于識別鏡片支撐點引起的誤差
? 軟件對主鏡片和副鏡片錯位診斷，并輔助指導調整
? 實時在線監測夜間像差變化
? 檢査殘差圖識別分析空氣湍流
? 實時顯示：FWHM（半高全寬）、圖像移動2D差或R0
? 軟件指導構建天文望遠鏡的指向模型
? 最小曝光時間0.01ms（亮星）
? 世界上大多天文臺在使用
技術規格：
? 焦比范圍：f/1.8~f/300天文望遠鏡
? 透鏡聚焦長度：41mm
? 標準取樣@望遠鏡光曈：41mm
? **取樣：up to 65x65 spot（依賴于Camera）
? Zernike澤爾尼克系數精度（實驗室）：λ/300
? Zernike澤爾尼克系數精度（望遠鏡）：0.01‘’
? 波前測試精度：λ/150 rms
? 波長范圍：400nm~1100nm
? 參考光源：LED（支持遠程控制）
? 冷卻型SH Camera： 16位冷卻型CCD
3326x2504x5.4u Pixels
Sensor size17.96x13.52mm
幀率小于10fps（最小曝光時間0.1s）
Read out噪音10e- or Better
? 直接成像 Camera：10bit 非冷卻型CMOS
1280x1024x5.3u pixels
測試功能：
? Zernike澤爾尼克系數計算，區域法波前重構，Modal和Strehl ratio斯特雷爾比
? 鏡片選擇或波前表面計算
? 計算質心/形心的自動閾值
? 80%和50%包圍圈能量值EE
? 殘差直方圖RMS值
? 環形Zernike澤爾尼克擬合
? 基于多SH幀數計算平均值
? 相對于望遠鏡的光軸位移計算
? 光曈橢圓點檢測，SN信噪比，點通量分布，波前等值線，點陣圖，包圍圈能量剖面，MTF，PSF EE etc.
? 基于球面像差尋找正確的焦平面
? 對準：彗差Coma的值矯正
? 散射、三角彗差、二次散射
? 支架高分辨圖
? 指向模型：天頂角距校準像差
? 平均降低噪音（空氣湍流和穹頂效應引起的）
? 望遠鏡Dome和Mirror Seeing優化
軟件界面：
應用實例：
It had an orientation of 45 degrees, and wascaused by the support errors.
Temperature effects
左側望遠鏡拍攝的圖像輕微失焦，注意這是像散導致的圖像拉伸，該拉伸不是由望遠鏡
跟蹤誤差引起的，因為EW方向是水平的。右邊的圖片是望遠鏡像差被校正后觀測到M53
星團的中心部分。
PuntinoPro直接成像相機拍攝的兩個望遠鏡的光曈，中心和左側圖有像散現象，右側則有
三角彗差。左邊的兩幅圖像是內焦和外焦，顯示了由于像散導致的圖像伸長，且兩者之間
成90度傾斜。右側的圖像顯示了由于支撐主鏡的三個固定點調節有誤引起的三角形圖像。
