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分析了自适应光学系统中实时模式复原算法的基本原理, 建立了一种新型的传感器本征模复原算法。与常用的直接斜率法相比, 这种模式复原算法可以有效减小探测噪声对复原计算过程的影响, 提高系统的闭环稳定性和校正效果。在61 单元自适应光学系统上实现了这种模式复原算法, 并在实际大气湍流中对传感器本征模复原算法和直接斜率法进行了实验对比研究。
在自适应光学(AO ) 系统中, 根据波前探测器的子孔径斜率信号计算倾斜镜和变形镜等波前校正器的驱动电压信号的过程称为波前复原[ 1 ]。常用的波前复原算法有区域法、直接斜率法[ 2～ 4 ]和模式法等。其中模式法的目的是通过选择不同的模式基底函数, 实现灵活方便的波前校正, 并提高系统在各种复杂工作环境下的校正效果[ 5～ 11 ]。但从国内外文献报道中发现, 在实际应用中采用模式复原算法的AO 系统较少[ 9～ 11 ]。这主要有以下两个原因: 一是模式复原算法结构复杂、运算量大、调整因素多, 对实际系统的依赖性较强, 具体实现起来不如区域法或直接斜率法等便捷; 二是当系统单元数足够多时, 在大多数情况下用简单复原算法就可以取得满意效果, 对模式复原算法的需要不强烈。即便如此, 对模式复原算法的研究仍然是很有必要的。首先, 这种研究可以加深对自适应光学原理的认识; 其次, 在某些特殊应用场
合必须采用模式复原算法; 最后, 也是最重要的一点, 采用模式复原算法有可能提高系统的整体性能。
本文针对61 单元自适应光学系统[ 2 ] , 建立一种合适的波前复原模式基底函数, 分析模式滤波选择的依据和方法, 研究模式复原算法的具体实现问题, 并对各种复原算法的校正效果进行实验比较研究。
在自适应光学(AO ) 系统中, 根据波前探测器的子孔径斜率信号计算倾斜镜和变形镜等波前校正器的驱动电压信号的过程称为波前复原[ 1 ]。常用的波前复原算法有区域法、直接斜率法[ 2～ 4 ]和模式法等。其中模式法的目的是通过选择不同的模式基底函数, 实现灵活方便的波前校正, 并提高系统在各种复杂工作环境下的校正效果[ 5～ 11 ]。但从国内外文献报道中发现, 在实际应用中采用模式复原算法的AO 系统较少[ 9～ 11 ]。这主要有以下两个原因: 一是模式复原算法结构复杂、运算量大、调整因素多, 对实际系统的依赖性较强, 具体实现起来不如区域法或直接斜率法等便捷; 二是当系统单元数足够多时, 在大多数情况下用简单复原算法就可以取得满意效果, 对模式复原算法的需要不强烈。即便如此, 对模式复原算法的研究仍然是很有必要的。首先, 这种研究可以加深对自适应光学原理的认识; 其次, 在某些特殊应用场
合必须采用模式复原算法; 最后, 也是最重要的一点, 采用模式复原算法有可能提高系统的整体性能。
本文针对61 单元自适应光学系统[ 2 ] , 建立一种合适的波前复原模式基底函数, 分析模式滤波选择的依据和方法, 研究模式复原算法的具体实现问题, 并对各种复原算法的校正效果进行实验比较研究。
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