捕获、对准和跟踪是大气激光通信系统的核心技术,信标光轴的精密对准可提高通信的稳定性和降低通信误码率。信标光轴的对准主要是对大气激光通信中光束到达角的计算,应用传统的CCD传感器的光斑质心算法,在强湍流的扰动下,已经无法准确地测量光束的到达角。 本文提出了应用哈特曼传感器对波前进行探测,采用Zernike多项式模式法重构波前实时计算到达角起伏,并分析了Zernike模式法重构精度。实验表明,在焦距为1.6m,采用传统CCD传感器质心算法测量到达角起伏精度为4～8μrad(RMS);哈特曼传感器在等效焦距为350mm的情况下,测量精度优于2μrad(RMS)。满足大气激光通信系统APT和甚远距离APT技术的需求,同时也满足了未来激光通信机载、星载轻小型化的需求。