机动式激光大气通信机扩大校正视场的方法研究

激光大气通信机常常采用自适应光学（AO）系统补偿大气湍流的影响。传统的自适应光学视场非常小，本文分析了在主要湍流层的共轭面上设置两个变形反射镜（DM）的方法扩大自适应光学（AO）系统的校正视场，阐述了一种基于泽尼克多项式空间校正函数的非常晕性计算方法，并进一步给出了在多激光导星（LGS）配合下，用一个夏克－哈特曼（SH）曲率传感器测量两个湍流层强度起伏的算法。结果表明，利用两个变形反射镜能够达到3弧分的校正视场。     

湍流中单、双层共轭AO系统的等晕角增益

介绍了传统AO系统的局限性和MCAO的基本原理,根据相关文献对单、双共轭AO系统等晕角进行了推导,并对共轭高度的选取进行了深入的探讨。结合平程与垂程两种应用,对单、双层共轭系统等晕角进行了模拟比较,结果显示MCAO在等晕角增益方面具有显著的效果。对于传输距离不太远时,采用单层共轭校正系统;而对于远距离的遥感系统,则采用MCAO校正系统更为有效。     

自适应光学系统

Intellite公司推出一种频率达30赫兹闭路控制的自适应光学(可变形反射镜)系统。该系统主要应用于科学研究、天文观测系统、激光器和光学产品的开发,包括16毫米直径及37个执行元件的硅可变形反射镜、CCD视频相机、帧接     

空间激光通信系统中大气湍流的自适应补偿方法

阐述了如何将自适应光学技术应用于空间激光通信系统工程中,以补偿大气湍流效应对激光束传输的影响.自适应光学的核心内容是实时校正光束波前畸变,以提高光学系统的成像质量,在光波质量方面,进一步的目标是要提高到接近衍射极限的水平,主要由波前探测、波前控制和波前校正三部分组成.本文还具体分析了自适应光学系统中时间带宽与空间带宽的匹配问题.空间激光通信系统和自适应光学系统都是非常复杂的系统工程.若将自适应光学技术有效地应用于空间激光通信系统.必然会使空间激光通信技术的发展迈上新的台阶.     

场景自适应的红外焦平面阵列非均匀性校正新方法

提出了一种基于神经网络的红外焦平面阵列 (IRFPA) 非均匀性自适应校正方法,重新设计了隐含层结构以获得更接近真实信号的期望信号,此外,还将变步长归一化LMS (VSS-NLMS)自适应滤波技术引入到校正参数的迭代估计过程中,以实现对校正速度和稳定性的提升．实验结果表明,该方法在校正精度、收敛速度和稳定性方面的性能均显著优于传统的神经网络校正算法．     

椭球面反射镜聚焦特性分析

从几何光学理论出发，推导出椭球面反射镜聚焦成象模型，并且分析了具体计算方法。聚焦成象的统计特性结果，将为由椭球面反射镜构成的共轭成象系统光学参数和几何尺寸的优化设计提供充分理论依据。     

X射线超反射镜鲁棒性膜系设计

为降低X射线超反射镜镀膜误差导致的光谱性能退化、提高其可制备性,提出了基于多目标遗传算法的X射线超反射镜鲁棒性设计方法,将X射线超反射镜的反射带性能和膜厚随机误差引起的反射带偏差作为两个优化目标进行优化.考虑到X射线光学系统掠入射反射的特殊性,在优化求解的计算过程中加入了入射光发散角对多层膜反射率的影响,进而分别设计了具有掠入射角度带宽和能量带宽的两种X射线多层膜反射镜鲁棒性膜系.结果表明,相比只优化光学性能的传统优化设计方法,鲁棒性设计方法能够得到反射性能良好且对膜厚随机误差不敏感的超反射镜膜系设计.     

椭球面反射镜聚焦特性分析

从几何光学理论出发，推导出椭球面反射镜聚焦成象模型，并且分析了具体计算方法，聚焦成象的统计特性结果，将为由椭球面反射镜构成的共轭成象系统光学参数和几何尺寸的优化设计提供充分理论依据。     

视网膜图像的解卷积方法研究

基于自适应光学的激光共焦扫描检眼镜(AOSLO)能够利用自适应光学校正眼底像差,从而对活体视网膜实现高分辨率成像。但是由于波前探测误差、变形境自由度和行程等硬件上的限制,眼底像差不可能完全被校正,并且信号探测器光电倍增管(PMT)存在较大的噪声,因此可以用解卷积的方法进一步提高图像质量。本文改进了增量维纳滤波算法,将迭代步长减为原来的1/5,使迭代不会偏离初始值太远,而增量维纳滤波迭代初始值是由系统中的波前传感器得到相对准确的值。采用上述方法对AOSLO采集到的视网膜细胞层和血管层图像做解卷积,并复原了整个系统的点扩散函数(PSF)。由图像功率谱表明,增量维纳滤波算法能有效去除图像噪声,增加图像对比度。 更多还原     

致冷型二次成像离轴三反射镜光学系统设计

研究并设计了一种适合于致冷成像的离轴三反射镜光学系统.设计了二次成像的反射系统结构,将冷光阑作为系统的孔径光阑,得到100%的冷光阑效率,第二和第三反射镜将孔径光阑成像在第一反射镜的位置,有效地减小了第一反射镜的口径.通过调整每个反射镜的偏心与倾斜,实现系统的无遮拦,使用高次非球面校正像差,保证了系统的成像质量.设计的致冷型红外系统工作波段为3~5μm,焦距为500mm,F数为2,视场为10°×0.5°.该系统各视场的调制传递函数在奈奎斯特频率处(20lp/mm)都在0.5以上,并具有紧凑的结构.     

自适应光学多层共轭校正的层析原理

讨论了可使自适应光学系统的视场角大幅度增加的层析原理．首次提出分区计算子孔径所引起的相位畸变的方案，从而解决了以往文献中独立方程的个数少于未知数个数的困难．对两个变形镜的情况作了进一步的分析．     

大冲程低PV值的分立式微变形镜结构设计研究

针对微变形镜镜面残余应力变形问题，使用数值法分析了多晶硅层和金属层不等面积的双层微机械薄膜残余应力影响下的变形情况，得到了变形-金属膜尺寸的关系曲线，确定了特定应力下最佳的金属反射面大小；此外，还利用弹性系数可变的折叠梁对分立式微变形镜单元的静电力驱动进行了改进，有效地增大了分立式微变形镜的冲程，使其能对近红外光进行校正。     

Optical study on the vision correction and supernormal vision based on the wave-front aberrations of human eye

In this paper we present the recent research results in the field of vision correction and supernormal vision according to the actual measurements of the wave-front aberrations and the corneal surface topography,the clinical detection of the visual function and the laser corneal refractive surgery,and the optimization of the optical system. These include the features of the aberrations of human eye with different pupil sizes,different fields of view and temporal accommodation,the influence of the polychromatic illumination of the visible wavelength on the supernormal vision,and the effect of the existing laser corneal refractive surgery on the wave-front ab-errations of the eye. It is shown that the wave-front aberration of human eye is of temporal variation and of synthesis with multi impact factors. To achieve super-normal vision,an optimum engineering data for the customized laser corneal sur-gery should be firstly acquired,which may involve the dynamic free-form optical surface. Although the myopia can be corrected by the laser in situ keratomileusis(LASIK) in a certain degree,it brings about negative effects under scotopic condi-tions.     

基于遗传算法的闭环自适应光学系统

介绍了一种基于基因算法的闭环自适应控制光学系统。这个光学系统由变形镜、计算机、半透半反镜、波前传感器和高压驱动器组成。通过基因算法调整变形镜37个独立电极的电压,可以改变变形镜的表面形状,从而补偿激光光束的畸变。经测量,这种自适应光学方法能够导致激光光束的平均斯特列尔比有80％的改善。     

像差矫正结合视觉训练下的弱视CSF分析

该文运用自适应光学矫正系统对人眼做实时高低阶像差矫正，并在此条件下结合知觉学习分别对4例屈光参差性和4例斜视性青少年弱视患者进行视觉训练。结果显示，基于同样的方法，训练后4名屈光参差性弱视患者的对比灵敏度函数（CSF）得到统计意义上的显著提高，而4例斜视性患者的对比度敏感函数则无明显变化。为验证对比度敏感函数结果的可靠性，同时对所有被试进行中心视力测试，测试结果与CSF结果一致。最后对实验结果进行分析，说明结合高低阶像差矫正下对弱视人眼进行视知觉训练的方法对屈光参差性弱视有治疗功效，但不适用于斜视性弱视的治疗。     

自适应声学结构中基于声辐射模态的有源控制策略

研究了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系,并利用该关系建立了一种新的自适应声学结构有源控制策略,即引入单个或多个次级结构抵消初级结构振动模态对应的主导声辐射模态,使得主导辐射模态的声功率最小,从而控制总辐射声功率。研究结果表明:利用该控制策略,只需引入4个次级板同时抵消结构前4阶辐射模态的声功率,即可控制结构所有振动模态的声辐射,在宽频带范围内取得满意的控制效果。     

自适应Kalman滤波的运动物体跟踪算法研究

针对实时视频中的运动物体跟踪问题,提出了一种基于自适应Kalman滤波的运动物体跟踪新算法。首先利用基于∑-△背景估计算法检测运动物体,并提取主要颜色特征。然后构建物体运动模型,并生成自适应Kalman滤波的系统状态模型。最后利用主要颜色特征进行物体跟踪,其结果反馈给自适应Kalman滤波器,并通过遮挡率自动调整参数达到正确跟踪。实验结果表明,所提出的自适应Kalman滤波算法在运动物体被遮挡等复杂条件下的鲁棒性好,还具有跟踪准确性高和数据计算量小等优点,可用于实时运动物体的检测与跟踪。     

无速度传感器异步电机矢量控制研究

针对无速度传感器异步电机矢量控制系统,提出一种改进的磁链观测与速度估计方法．采用定子磁场定向控制的某些思路应用到转子磁场定向控制中,综合电压模型与电流模型的优缺点并通过推导得出磁链观测与速度估计的算法,并对影响系统鲁棒性的易变参数进行补偿和校正,然后对采用的PI自适应参数进行整定,以达到更好的估算效果,最后运用MATLAB进行仿真来验证推导结果的正确性以及实用性．