Photo Photo Photo Photo Photo Photo

Print
E-mail
Astronomy and Space: Simulations of Four Types of Optical Aberrations using Zernik Polynomials

 

Simulations of Four Types of Optical Aberrations using Zernik Polynomials

Uday E. Jallod

Department of Astronomy & Space, College of Science, University of Baghdad, Baghdad, Iraq.

Abstract

     In this paper, a computer simulation is implemented to generate of an optical aberration by means of Zernike polynomials. Defocus, astigmatism, coma, and spherical Zernike aberrations were simulated in a subroutine using MATLAB function and applied as a phase error in the aperture function of an imaging system. The studying demonstrated that the Point Spread Function (PSF) and Modulation Transfer Function (MTF) have been affected by these optical aberrations. Areas under MTF for different radii of the aperture of imaging system have been computed to assess the quality and efficiency of optical imaging systems. Phase conjugation of these types aberration has been utilized in order to correct a distorted wavefront. The results showed that the largest effect on the PSF and MTF is due to the contribution of the third type coma aberrated wavefront.

Keywords: Aberration, Zernike polynomials, Fourier transform, and optical physics.

محاكاة أربعة أنواع للزيوغ البصرية باستخدام متعددة الحدود لزرنيك

عدي عطيوي جلود

قسم الفلك والفضاء، كلية العلوم، جامعة بغداد، بغداد، العراق.

الخلاصة

     في هذا البحث, نفذت محاكاة حاسوبية لتوليد الزيغ البصري بواسطة متعددة الحدود لزرنيك. مثلت اربعة انواع مختلفة من الزيوغ لزرنيك باستخدام برنامج فرعي بلغة الماتلاب وطبقت كخطأ طور في فتحة النظام التصويري.  بينت الدراسة ان دالة الانتشار النقطية ودالة التضمين الانتقالية تأثرت بهذه الزيوغ البصرية الاربعة. حسبت المساحات تحت دالة التضمين الانتقالية ولانصاف اقطار مختلفة لفتحة النظام التصويري لتقييم النوعية والكفاءة لانظمة التصوير البصرية. فرق الطور المرافق لهذه الزيوغ استخدم لتصحيح جبهة الموجة المشوهة. النتائج اظهرت انه اكبر تاثير على دالة الانتشار النقطية ودالة التضمين الانتقالية يعود الى جبهة الموجة المضطربة بمسهامة نوع الزيغ الثالث (coma).



alt

 

S5 Box

Login



Register

*
*
*
*
*

Fields marked with an asterisk (*) are required.