1.一种高频工作变形镜的频率响应测试装置,其特征在于,所述高频工作变形镜的频率响应测试装置包括:脉冲信号发生器、激光产生部件、夏克-哈特曼波前传感器和处理器;脉冲信号发生器,分别与变形镜的动作驱动器和夏克-哈特曼波前传感器通信连接,用于产生第一频率的脉冲信号和第二频率的脉冲信号,并将第一频率的脉冲信号传输至动作驱动器,以控制动作驱动器工作,将第二频率的脉冲信号传输至夏克-哈特曼波前传感器,以控制夏克-哈特曼波前传感器工作;其中,第一频率与变形镜的工作频率相等,第二频率与夏克-哈特曼波前传感器的采样频率相等;夏克-哈特曼波前传感器的采样频率基于变形镜的工作频率和夏克-哈特曼波前传感器的最大工作帧率确定,变形镜的工作频率大于夏克-哈特曼波前传感器的最大工作帧率;激光产生部件,用于产生平行光束,并将平行光束入射至变形镜;动作驱动器,用于在平行光束入射至变形镜后,基于第一频率的脉冲信号工作,对变形镜进行驱动;夏克-哈特曼波前传感器,用于基于第二频率的脉冲信号工作,对变形镜的反射光束进行采集成像,得到反射光束波前的光斑阵列图像;处理器,分别与脉冲信号发生器、激光产生部件、动作驱动器和夏克-哈特曼波前传感器通信连接,用于当接收到光斑阵列图像时,对光斑阵列图像进行处理,得到反射光束波前的重构波前图像,并判断是否已遍历变形镜的工作频率的所有取值,若否,则更换变形镜的工作频率,重新向脉冲信号发生器发送变形镜的工作频率和夏克-哈特曼波前传感器的采样频率,若是,则完成变形镜的频率响应测试;夏克-哈特曼波前传感器的采样频率的计算公式为: ;其中, 为夏克-哈特曼波前传感器的采样频率; 为变形镜在一个工作周期内的采集点数; 为变形镜的工作频率; 为夏克-哈特曼波前传感器的最大工作帧率。
2.根据权利要求1所述的高频工作变形镜的频率响应测试装置,其特征在于,激光产生部件包括:激光光源和平行光管;激光光源用于产生激光束;平行光管用于将激光束转换为平行光束,并将平行光束入射至变形镜。
3.根据权利要求1所述的高频工作变形镜的频率响应测试装置,其特征在于,所述高频工作变形镜的频率响应测试装置还包括:缩束组镜;缩束组镜位于变形镜和夏克-哈特曼波前传感器之间;缩束组镜用于将变形镜的反射光束垂直入射至夏克-哈特曼波前传感器。
4.一种高频工作变形镜的频率响应测试方法,应用于权利要求1-3任一项所述的高频工作变形镜的频率响应测试装置,其特征在于,所述高频工作变形镜的频率响应测试方法包括:获取预设工作频率集合;预设工作频率集合包括多个预设工作频率;在预设工作频率集合内随机选取一个预设工作频率作为变形镜的工作频率;基于变形镜的工作频率计算夏克-哈特曼波前传感器的采样频率,并发出控制指令;控制指令用于控制脉冲信号发生器、激光产生部件、动作驱动器和夏克-哈特曼波前传感器工作,得到光斑阵列图像;获取夏克-哈特曼波前传感器采集的光斑阵列图像;对光斑阵列图像进行处理,得到重构波前图像;判断预设工作频率集合内的预设工作频率是否均已被选取;若否,则在预设工作频率集合内选取一个未被选取的预设工作频率作为下一迭代的变形镜的工作频率,返回“基于变形镜的工作频率计算夏克-哈特曼波前传感器的采样频率,并发出控制指令”的步骤。
5.根据权利要求4所述的高频工作变形镜的频率响应测试方法,其特征在于,对光斑阵列图像进行处理,得到重构波前图像,具体包括:利用质心解算算法对光斑阵列图像进行处理,得到夏克-哈特曼波前传感器中每一个子孔径的x方向偏移质心和y方向偏移质心;对于每一个子孔径,基于子孔径的x方向偏移质心,计算子孔径的x方向波前斜率,基于子孔径的y方向偏移质心,计算子孔径的y方向波前斜率;将所有子孔径的x方向波前斜率和y方向波前斜率组成波前斜率向量;以波前斜率向量作为输入,利用模式法得到重构波前图像。
6.根据权利要求5所述的高频工作变形镜的频率响应测试方法,其特征在于,质心解算算法为重心法;模式法为Zernike模式法、变形镜本征模式法、Lukosz模式法或Legendre模式法。
7.根据权利要求5所述的高频工作变形镜的频率响应测试方法,其特征在于,基于子孔径的x方向偏移质心,计算子孔径的x方向波前斜率,具体包括:计算子孔径的x方向偏移质心和预先标定得到的子孔径的x方向参考质心的差值,得到x方向差值,并计算x方向差值和夏克-哈特曼波前传感器中微透镜焦距的比值,得到子孔径的x方向波前斜率;基于子孔径的y方向偏移质心,计算子孔径的y方向波前斜率,具体包括:计算子孔径的y方向偏移质心和预先标定得到的子孔径的y方向参考质心的差值,得到y方向差值,并计算y方向差值和夏克-哈特曼波前传感器中微透镜焦距的比值,得到子孔径的y方向波前斜率。
8.根据权利要求6所述的高频工作变形镜的频率响应测试方法,其特征在于,当模式法为Zernike模式法时,以波前斜率向量作为输入,利用模式法得到重构波前图像,具体包括:基于波前斜率向量确定泽尼克多项式系数向量;泽尼克多项式系数向量包括 个泽尼克多项式系数, 为分解模式阶数;计算泽尼克多项式系数向量和泽尼克多项式的乘积,得到重构波前图像。
9.根据权利要求4所述的高频工作变形镜的频率响应测试方法,其特征在于,在得到重构波前图像之后,所述高频工作变形镜的频率响应测试方法还包括:基于重构波前图像,计算波前PV值,并绘制波前PV值随时间变化的变化曲线。