弱光61单元自适应光学系统的校正有效性分析

基于Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式模式复原原理,分别就光学系统静态误差和大气湍流扰动引起的动态波前误差两种情况,定义了静态模式因子和动态模式因子两个变量,用来分析弱光６１单元自适应光学系统的校正有效性。     

37单元自适应光学系统

报道了在我们的大气传输及自适应光学校正实验室内建立的一套３７单元自适应光学系统的原理和特点。文中给出系统实验框图、一个基于ＳＶＤ上的算法分析、系统控制算法和一些实验结果。     

37单元自适应光学系统实时波前处理

讨论了３７单元自适应光学系统中子孔径排布、ＣＣＤ相机的图象输出方式及波前处理算法的特点，并介绍了针对系统中帧频为３８０／秒的波前探测器研制的用５片ＴＭＳ３２０Ｃ２５并行处理的、峰值运算速度达１亿次／秒的高速数字处理器－波前处理机的原理和实现。该机对一帧图象的采集和处理延时为３．４ｍｓ。     

自适应光学系统中实时自适应控制的仿真研究

介绍和分析了一种利用校正残差进行实时迭代的自适应控制算法，可以应用到校正大气湍流的实际自适应光学系统。利用61单元自适应光学系统上实际采集的大气湍流扰动信号，实现了自适应控制算法，并对这种算法的收敛性、稳定性、控制效果等进行了计算机仿真研究，与常规PID算法进行了比较。     

利用Zernike多项式对湍流波前进行波前重构

分析了利用Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式进行波前重构时模式耦合与混淆产生的原因，以及模式耦合与混淆对受大气湍流影响的光学波前进行波前重构的精度和稳定性的影响。取除去平移的前６５项Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式构造湍流波前。针对６１单元自适应光学系统的波前传感器子孔径布局进行仿真，通过比较Ｎｓ不同取值时的湍流波前重构精度和稳定性，得出了该条件下Ｎｓ的最佳取值。     

基于MEMS技术的自适应光学系统的研究

用自适应光学系统来校正由大气湍流等产生的波前畸变,能够得到很好的效果.通过对自适应光学系统的工作原理进行研究,提出了一种基于MEMS技术的微小型自适应光学系统校正波前畸变的方法,将MEMS技术应用于变形反射镜,并构建了具体的实验平台,用来校正一种人为产生的波前畸变,且阐述了具体的实验过程.实验结果表明,基于MEMS技术的自适应光学系统能够很好地闭环校正波前畸变,且其体积小、质量轻、校正性能稳定,为自适应光学技术在星载相机上的应用提供了依据.     

星载自适应光学系统信标技术与理论

由于重力场、温度场、光学器件等产生波前误差,造成航空详查相机的分辨力和测量精度降低,用自适应光学钠导星信标系统对这种波前误差进行校正是一种理想的方法。通过对钠导星信标产生原理进行分析,提出了钠导星信标理论模型,并且在该模型的基础上进行了仿真实验,在实验中得到相机高度在250-400km高空时激光器最佳脉冲能量值在597-1530mJ之间,激光脉宽则在5.4-7.1ns之间,这些实验数据对实际应用有一定的参考价值。     

天文学自适应光学成像望远镜的模拟

为分析天文学自适应光学(AO)望远镜中AO系统的校正性能,利用Matlab仿真其成像过程。采用正交基为Zernike多项式的自相关法产生符合大气统计特性的大气相位屏,仿真平行光通过大气后的瞬时畸变波前相位;采用快速傅里叶变换仿真哈特曼-夏克波前传感器的成像光斑,根据实际成像与参考平面波成像的质心坐标之差,计算波前传感器子孔径内的平均波前斜率。模拟比较了1.2m望远镜两种AO系统布局的校正性能,结果表明,子孔径为正六边形AO系统的校正性能略优于子孔径为正方形AO系统的校正性能,两种AO系统的SR比(StrechlRatio)分别为0.872和0.859。     

星体目标自适应光学成象补偿

大气湍流等动态波前扰动限制大型望远镜的分辨能力，是从有望远镜以来几百年的老问题，自适应学技术提供了解这一问题的途径。但对星体目标来说由于所能利用的光能极为有限，动态扰动的时间－空间特性又对系统提出很高要求，因而难度很大。本文报导我们用２１单元自适应光学系统在云南天文台１．２ｍ望远镜上对星体目标进行的首次试验。介绍了针对弱光动态目标的特点对系统的改进。实验结果表明了这一自适应光学系统可以在光子计数率     

受大气湍流影响的光学波前模拟

大气湍流对光学波前的影响可以用Ｚｅｒｎｉｋｅ模式分析，由于Ｚｅｒｎｉｋｅ模式并非统计独立，需要转而寻找一种称为Ｋａｒｈｕｎｅｎ－Ｌｏｅｖｅ（简称Ｋ－Ｌ）函数的系数，它们统计独立，而且可以展开为Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式的形式。本文介绍的就是用Ｋ－Ｌ函数构造随机波前的原理和仿真构造尝试。     

自适应光学系统时间带宽和空间带宽的匹配

自适应光学系统存在的时间带宽和空间带宽。为了有效地利用自适应光学系统的系统资源，必须使这两种带宽匹配。本文通过经系统校正后的剩余波前扰动相位的均方差与系统时间带宽和空间带宽的关系，研究了在不同条件下系统时间带宽和空间带宽的匹配问题。     

自适应激光谐振腔系统的稳定性分析

用多变量频域稳定性判据，分析了自适应激光谐振腔系统的稳定性，针对千瓦级ＣＯ２激光非稳腔和五通道弱关联自适应光学系统的计算机模拟结果表明，多变量频域法研究自适应光学动力学系统的稳定性是有效的。     

微光成象系统中实时降噪的优化设计

微光电视工作于极低照度或恶劣环境下，输出信噪比明显降低，目标完全淹没在背景噪声中，使探测率大大下降。提出了用帧间处理技术消除加性噪声。论述了字长和滤波系数的选择原则。研究了实时去噪的几项关键技术，算法和符号位的设计，各部分工作时间分配以及大背景噪声下时种同步方法。     

Adaptive Control of a Micromachined Continuous Membrane Deformable Mirror for Aberration Compensation

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｔｉｖｅｍｉｒｏｒｓａｒｅｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅｅｌｅｍｅｎｔｓｆｏｒａｄａｐｔｉｖｅｏｐｔｉｃｓ［１］．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｍｉｒｏｒ（...     

应用功率谱方法分析自适应光学系统噪声

在自适应光学系统中,系统噪声是其波前校正残余误差的主要组成部分之一。从波前探测器噪声引入着手,应用功率谱方法分析了探测器噪声在自适应光学系统闭环校正过程的传递．应用这种方法对６１单元自适应光学系统的噪声进行了理论和实验结果的对比．