自适应激光谐振腔模式象差的微机控制器

在Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式的基础上，文中采用象差低阶模式的校正原理，构造三自由度自由适应校正激光谐振腔模式象差的微机控制器。该控制器用等步长搜索方法，实现了ＩＭＭＤ算法，获得了满意结果。     

变形镜振幅校正的迭代算法

本文提出了一种变形镜用于振幅校正的“迭代算法”,只需一次迭代,就可得到比“小信号算法”高一倍的校正精度,可满足一般的振幅校正要求。这种算法还基本解决了Karr提出的有限孔径引起的截断误差问题。     

微机械薄膜变形镜的闭环校正模型

介绍了微机械薄膜变形镜(MMDM)面形影响函数的意义,并测量了Oko公司37通道MMDM的面形影响函数矩阵,实验验证了镜面形变和单个驱动电极电压平方之间的线性关系,分析了变形镜的校正能力,建立了自适应光学系统闭环校正的模型.搭建基于MMDM的自适应光学实验系统,采用人眼出射波前作为原始波前进行实验,结果表明,模型能快速有效的对动态畸变波前进行校正,为基于MMDM的自适应光学系统提供了算法支持.     

自适应激光谐振腔系统的稳定性分析

用多变量频域稳定性判据，分析了自适应激光谐振腔系统的稳定性，针对千瓦级ＣＯ２激光非稳腔和五通道弱关联自适应光学系统的计算机模拟结果表明，多变量频域法研究自适应光学动力学系统的稳定性是有效的。     

变形反射镜的发展

介绍了我们的变形反射镜（以下简称变形镜）的研制发展过程，叙述了变形镜的主要性能的定义和要求及其测试方法，列举了我们已在自适应光学系统中成功应用的几种变形镜和有关研究工作的进展并指出今后的发展展望。     

自适应光学系统中变形镜和波前传感器共轭位置要求的分析

通过对几何光学和物理光学模型的数值计算,分析了自适应光学系统中小像差畸变波前在空间自由传播时自身的变化情况,进而给出了系统中对变形镜和波前探测器与被校正瞳面之间共轭位置关系的要求和允许范围.结果表明,波前自由传播时的变化程度决定于像差自身的类型和大小、光束的口径以及传播的距离,大口径小像差波前近距离传播时波前变化误差很小.一般来说,变形镜和波前传感器偏离被校正瞳面共轭位置距离满足菲涅尔数大于1000时,对系统校正效果的影响可以忽略.实际应用中,应该根据校正对象的特征来具体计算波前误差随传播距离的变化,从而设计波前传感器和变形镜的位置,以及选择使用4F光学系统.本文的分析可以为自适应光学系统的整体光路设计提供一定理论参考.     

正支共焦非稳激光谐振腔的数值模拟

谐振腔内像差对光束质量的影响十分明显，直接导致激光器的输出功率及光束质量的下降。对理想状态以及受相位倾斜、像散像差扰动后的正支共焦非稳腔进行了数值模拟分析。计算机仿真结果表明，采用数值迭代分析法可以很好地对正支共焦非稳腔的模式特性进行研究，从而为自动调腔或采用自适应光学技术对谐振腔内像差进行自动补偿提供了理论基础。     

变形镜参数变化对湍流像差校正效果的影响

利用61单元自适应光学系统湍流校正过程仿真模型,分析计算了变形镜的交连值、高斯 指数与自适应光学系统校正能力的关系。发现当交连值的稳定性变差时,引起校正效果的波动程度与高斯指数有关。高斯指数取1.9~2.1时,波前位相差的校正效果受交连值变化的影响最大,原因是校正算法的前提为各个驱动器的影响函数是线性叠加的。     

中国科学院光电技术研究所的变形反射镜研究进展

变形反射镜是自适应光学系统的核心部件,也是开展自适应光学技术研究的首要研究对象。本文首先介绍了中国科学院光电技术研究所从事自适应光学特别是变形反射镜技术研究的历史背景,简述了光电所变形反射镜技术早期的发展脉络。然后介绍了光电所研制的变形反射镜在我国历代惯性约束聚变系统中的应用情况,也介绍了在天文光学观测领域典型的多单元变形镜技术及应用成果,随后还介绍了应用于生物医学等领域的紧凑型变形反射镜的发展情况和研究现状。最后介绍了光电所在变形反射镜技术新方向的研究情况。

     

变形反射镜薄膜应力与元件变形有限元研究

残余应力是变形反射镜面临的一个重要问题。考虑薄膜中残余应力的起源,利用有限元软件建立了变形反射镜有限元模型。基于所建立的有限元模型,计算变形镜各部分受薄膜残余应力作用后的变形与应力分布。与试验测量结果进行对比,计算结果表明,建立的模型是合理的,薄膜产生的残余应力为张应力,氟化物薄膜产生的张应力大于ZnS薄膜产生的压应力,残余应力主要集中在变形反射镜镜面上,基本呈放射状分布,外圈驱动器受到应力较大。     

Adaptive Control of a Micromachined Continuous Membrane Deformable Mirror for Aberration Compensation

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｔｉｖｅｍｉｒｏｒｓａｒｅｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅｅｌｅｍｅｎｔｓｆｏｒａｄａｐｔｉｖｅｏｐｔｉｃｓ［１］．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｍｉｒｏｒ（...     

37单元自适应光学系统

报道了在我们的大气传输及自适应光学校正实验室内建立的一套３７单元自适应光学系统的原理和特点。文中给出系统实验框图、一个基于ＳＶＤ上的算法分析、系统控制算法和一些实验结果。     

Development of a new technology of deformable mirror for ultra intense laser applications

Adaptive optics is now a standard feature for the current ultra high intensity lasers facilities. Aberration induced by both the optical components and the thermal effects in the amplification stages can be corrected with an adaptive optics system to reach both maximum peak energy and fluence. In this article, we present the development of a new technology of deformable mirror. These mirrors are designed taking into account the needs and specificities of ultra intense laser applications. They provide exceptional stability, optical quality and innovative features like scalability and maintenance of the reflective surface.     

基于MEMS技术的自适应光学系统的研究

用自适应光学系统来校正由大气湍流等产生的波前畸变,能够得到很好的效果.通过对自适应光学系统的工作原理进行研究,提出了一种基于MEMS技术的微小型自适应光学系统校正波前畸变的方法,将MEMS技术应用于变形反射镜,并构建了具体的实验平台,用来校正一种人为产生的波前畸变,且阐述了具体的实验过程.实验结果表明,基于MEMS技术的自适应光学系统能够很好地闭环校正波前畸变,且其体积小、质量轻、校正性能稳定,为自适应光学技术在星载相机上的应用提供了依据.