本發(fā)明涉及一種哈特曼波前傳感器，尤其涉及一種基于超材料的哈特曼波前傳感器。

背景技術(shù)：
哈特曼波前傳感器是一種以波前斜率測(cè)量為基礎(chǔ)的波前測(cè)試儀器。它通過測(cè)試光的近場(chǎng)波面相位分布和其隨時(shí)間變化的關(guān)系，進(jìn)而得出系統(tǒng)的各項(xiàng)光學(xué)特性參數(shù)，例如各階澤尼克系數(shù)、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)、傳遞函數(shù)、調(diào)制傳遞函數(shù)、環(huán)境能量等。如圖1所示，圖1為現(xiàn)有的哈特曼波前傳感器的工作原理圖。現(xiàn)有的哈特曼波前傳感器利用微透鏡陣列將入射電磁波波面分割成多個(gè)子波面，使得有像差的波面在每一子波面上均可以近視為平面波。該微透鏡陣列包括陣列排布的子孔徑以及位于子孔徑內(nèi)的子透鏡。每個(gè)子孔徑內(nèi)的子透鏡將輻射到其上的光聚焦到位于焦平面的二維CCD(Charge-coupledDevice)面陣上，該些聚焦的光點(diǎn)形成子孔徑光斑陣列，探測(cè)被測(cè)波前的子孔徑光斑相對(duì)標(biāo)定光的偏移量就能測(cè)出子孔徑光斑陣列上各個(gè)子孔徑內(nèi)波前在X和Y方向上的局部波前斜率，根據(jù)這些斜率數(shù)據(jù)重構(gòu)例如被測(cè)光束近場(chǎng)相位分布和遠(yuǎn)場(chǎng)焦斑信息等信息?，F(xiàn)有哈特曼波前傳感器中的透鏡尺寸小，對(duì)透鏡自身的曲面加工精度要求很高，使得其造價(jià)較高；并且透鏡采用玻璃或者樹脂材料制成，容易磨損，不利于保存。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種加工精度要求低、成本低、強(qiáng)度高的基于超材料的哈特曼波前傳感器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是提出一種基于超材料的哈特曼波前傳感器，其包括超材料以及CCD面陣，所述超材料被劃分為多個(gè)折射率分布相同的子超材料，所述子超材料聚焦光線于所述CCD面陣上；所述子超材料包括基材以及周期排布于基材上的多個(gè)人造金屬微結(jié)構(gòu)，所述子超材料的折射率呈圓形分布，圓心為所述子超材料中心點(diǎn)，圓心處的折射率最大，相同半徑處的折射率相同，隨著半徑增大，折射率減小。進(jìn)一步地，所述子超材料上以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r處的折射率為：其中，nmax為子超材料所具有的折射率最大值，nmin為子超材料所具有的折射率最小值，ss為所述CCD面陣距超材料垂直距離，為子超材料長(zhǎng)度。進(jìn)一步地，所述子超材料的厚度d為：其中，λ為可見光波長(zhǎng)，nmax為子超材料所具有的折射率最大值，nmin為子超材料所具有的折射率最小值。進(jìn)一步地，所述多個(gè)人造金屬微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D案相同，所述多個(gè)人造金屬微結(jié)構(gòu)在所述子超材料上呈圓形分布，圓心為子超材料的中心點(diǎn)，圓心處的人造金屬微結(jié)構(gòu)尺寸最大，相同半徑處的人造金屬微結(jié)構(gòu)尺寸相同，隨著半徑的增大，人造金屬微結(jié)構(gòu)尺寸減小。進(jìn)一步地，所述人造金屬微結(jié)構(gòu)為“工”字形，包括豎直的第一金屬分支以及位于所述第一金屬分支兩端且垂直于所述第一金屬分支的第二金屬分支。進(jìn)一步地，所述人造金屬微結(jié)構(gòu)還包括位于所述第二金屬分支兩端且垂直于所述第二金屬分支的第三金屬分支。進(jìn)一步地，所述人造金屬微結(jié)構(gòu)為平面雪花型，包括相互垂直的兩條第一金屬分支以及位于所述第一金屬分支兩端且垂直于所述第一金屬分支的第二金屬分支。進(jìn)一步地，所述人造金屬微結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為銀。進(jìn)一步地，所述人造金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻、離子刻或斜角沉積法附著于所述基材上。進(jìn)一步地，所述基材材質(zhì)為高分子材料、陶瓷材料、貼點(diǎn)材料、鐵氧材料或鐵磁材料。本發(fā)明利用超材料原理制備子超材料陣列以匯聚光線，代替了傳統(tǒng)哈特曼波前傳感器的微透鏡陣列。其電磁參數(shù)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單且匯聚焦點(diǎn)可控，能大大簡(jiǎn)化哈特曼波前傳感器整體設(shè)計(jì)。同時(shí)超材料為平板狀，其制備工藝簡(jiǎn)單、成本較低且耐...