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分析了自適應光學系統中實時模式復原算法的基本原理, 建立了一種新型的傳感器本征模復原算法。與常用的直接斜率法相比, 這種模式復原算法可以有效減小探測噪聲對復原計算過程的影響, 提高系統的閉環穩定性和校正效果。在61 單元自適應光學系統上實現了這種模式復原算法, 并在實際大氣湍流中對傳感器本征模復原算法和直接斜率法進行了實驗對比研究。
在自適應光學(AO ) 系統中, 根據波前探測器的子孔徑斜率信號計算傾斜鏡和變形鏡等波前校正器的驅動電壓信號的過程稱為波前復原[ 1 ]。常用的波前復原算法有區域法、直接斜率法[ 2～ 4 ]和模式法等。其中模式法的目的是通過選擇不同的模式基底函數, 實現靈活方便的波前校正, 并提高系統在各種復雜工作環境下的校正效果[ 5～ 11 ]。但從國內外文獻報道中發現, 在實際應用中采用模式復原算法的AO 系統較少[ 9～ 11 ]。這主要有以下兩個原因: 一是模式復原算法結構復雜、運算量大、調整因素多, 對實際系統的依賴性較強, 具體實現起來不如區域法或直接斜率法等便捷; 二是當系統單元數足夠多時, 在大多數情況下用簡單復原算法就可以取得滿意效果, 對模式復原算法的需要不強烈。即便如此, 對模式復原算法的研究仍然是很有必要的。首先, 這種研究可以加深對自適應光學原理的認識; 其次, 在某些特殊應用場
合必須采用模式復原算法; 最后, 也是最重要的一點, 采用模式復原算法有可能提高系統的整體性能。
本文針對61 單元自適應光學系統[ 2 ] , 建立一種合適的波前復原模式基底函數, 分析模式濾波選擇的依據和方法, 研究模式復原算法的具體實現問題, 并對各種復原算法的校正效果進行實驗比較研究。
在自適應光學(AO ) 系統中, 根據波前探測器的子孔徑斜率信號計算傾斜鏡和變形鏡等波前校正器的驅動電壓信號的過程稱為波前復原[ 1 ]。常用的波前復原算法有區域法、直接斜率法[ 2～ 4 ]和模式法等。其中模式法的目的是通過選擇不同的模式基底函數, 實現靈活方便的波前校正, 并提高系統在各種復雜工作環境下的校正效果[ 5～ 11 ]。但從國內外文獻報道中發現, 在實際應用中采用模式復原算法的AO 系統較少[ 9～ 11 ]。這主要有以下兩個原因: 一是模式復原算法結構復雜、運算量大、調整因素多, 對實際系統的依賴性較強, 具體實現起來不如區域法或直接斜率法等便捷; 二是當系統單元數足夠多時, 在大多數情況下用簡單復原算法就可以取得滿意效果, 對模式復原算法的需要不強烈。即便如此, 對模式復原算法的研究仍然是很有必要的。首先, 這種研究可以加深對自適應光學原理的認識; 其次, 在某些特殊應用場
合必須采用模式復原算法; 最后, 也是最重要的一點, 采用模式復原算法有可能提高系統的整體性能。
本文針對61 單元自適應光學系統[ 2 ] , 建立一種合適的波前復原模式基底函數, 分析模式濾波選擇的依據和方法, 研究模式復原算法的具體實現問題, 并對各種復原算法的校正效果進行實驗比較研究。
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