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【硕士生阶段报告】无波前自适应光学闭环系统波前控制器的实现及实验报告

发布者:郭亚星 发表时间:2018-04-16

郭亚星硕士生首先介绍了波前控制器的组成。然后分别讲解了基于液晶空间光调制器和基于变形镜的两种波前控制器的实现方法与实现结构。最后对基于变形镜的无波前自适应光学闭环控制系统的实验结果进行了分析。

(1) 无波前传感自适应光学系统原理

图1. 无波前传感自适应光学系统

(2) SPGD算法

图2. SPGD算法

(3) 波前控制器控制程序结构

图3. 波前控制器程序结构

(4) 实验装置

无波前传感自适应光学实验系统主要由激光器,空间滤波器,液晶空间光调制器、变形镜、微型计算机、分光棱镜、CCD相机构成。其中,光源为波长为632.8nm He-Ne激光器,空间滤波器模拟产生近似平面波,液晶空间光调制器模拟产生静态畸变波前,CCD相机采集光波束远场光斑分布,变形镜通过高压驱动对畸变波前作波前补偿,波前控制器,即微型计算机,集成了图像采集模块,随机并行梯度下降控制算法优化模块和变形镜驱动模块,实现连接CCD相机和波前校正器的中枢作用。

图4. 实验装置图

(5) 实验结果

给出了不同扰动幅度和不同增益系数下的校正结果。

图5. 不同扰动幅度下校正结果图6.不同增益系数下的校正结果

当增益系数为1.8时,光斑周围的杂散光明显较少,性能评价函数值也最大

图7. 校正前后光斑对比图

编辑:朱长江 赵壮

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