【摘要】：波前曲率自適應光學系統(tǒng)能夠實時探測大氣湍流擾動下的畸變波前并進行實時波前畸變校正,在天文成像、軍事和醫(yī)學中等領域都得到廣泛應用。近些年來,Blanchard等人提出了一種光柵型波前曲率傳感器,光柵型波前曲率傳感器的特殊結構使得它能夠利用一個陣列型光電探測器同步測量焦點前后的光強分布,因此光柵型波前曲率傳感器具有全光學、同步測量和分辨率高的優(yōu)勢。針對光柵型波前曲率傳感自適應光學,研究了相應的控制算法,主要工作和結論如下所述。針對光柵型波前曲率傳感器,研究了基于拉普拉斯算子本征函數(shù)的實時波前復原方法。首先分析了光柵型波前曲率傳感器的工作原理,給出了相位型離軸菲涅爾波帶片的相位調制方程,并利用matlab進行了數(shù)值仿真。在此基礎上研究了基于拉普拉斯算子本征函數(shù)的模式型波前復原方法,并進行了實驗驗證。研究結果表明該方法能夠快速準確地復原出待測波前。針對光柵型波前曲率傳感自適應光學,分析了光電探測器上的光斑大小和位置偏差,以及本征模式數(shù)量對波前復原精度的影響。結果表明截取的光斑區(qū)域大小對波前復原精度有較大的影響,實際中可采用環(huán)圍能量比進行確定;光斑區(qū)域位置偏差不僅會引起波前傾斜誤差,還會引起其他波前誤差。研究了基于拉普拉斯算子本征函數(shù)的模式型控制技術。首先分析了基于拉普拉斯算子本征模式的波前閉環(huán)校正原理,詳細分析了波前校正誤差。在此基礎上建立了61單元自適應光學數(shù)值仿真模型,進行了大氣湍流波前畸變閉環(huán)校正數(shù)值仿真。最后,通過數(shù)值仿真對比分析了本方法與整體擬合法。結果表明仿真結果與誤差理論分析一致,存在最佳模式數(shù)量使得拉普拉斯算子本征模式法具有更高的穩(wěn)定性和精度。
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【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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2 陳波;楊靖;李新陽;李小陽;楊旭;;波前曲率傳感自適應光學的模式型控制技術[J];光學學報;2016年02期

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相關博士學位論文 前2條

1 黃盛煬;波前曲率傳感器特性與重構算法研究[D];國防科學技術大學;2012年

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相關碩士學位論文 前1條

1 羅天棟;一種自參考波前傳感器復原算法的研究[D];上海交通大學;2010年

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本文編號：2489322