基于液晶空间光调制器波前调制量大，像素密度高，驱动电压低等优点，用液晶空间光调制器作为校正眼像差的关键元件，研制了用于人眼畸变波前探测和校正的自适应光学系统。介绍了液晶空间光调制器的波前调制原理，利用ZYGO干涉仪测定了位相调制和灰度级的关系曲线。分别用Hartman-Shack波前探测器和高分辨率液晶空间光调制器探测和校正人眼的波前畸变，对近视5 m-1 (500度)的人眼进行了自适应校正实验。校正后，系统的波前误差为0.086λ PV和0.013λ RMS, 达到了系统的衍射极限，并可清晰地分辨眼底原来模糊的细胞。实验结果表明，液晶空间光调制器可以有效校正畸变波前，达到提高成像质量的目的。

针对已有的人眼视网膜成像液晶自适应光学系统的不足，提出了新的优化设计方案.新设计的系统能对不同视度下的人眼进行高分辨率成像.新系统还采用了瞳孔监控装置和成像区域快速精确定位装置，并且采用了改进的消杂散光方法，能够使探测准确度和定位准确度得到保证.研究证明，该系统新的设计方案操作方便、灵活，便于推广使用.

搭建了一套基于液晶空间光调制器的人眼视网膜成像自适应光学系统,进行了活体人眼视网膜的初步实验.经过系统闭环校正,PV值和RMS值分别从2.293λ降低到0.176 553λ,从0.55129λ降低到0.105 11λ,接近衍射极限的水平.获得了较为清晰的人眼视网膜细胞图像,验证了液晶空间光调制器在人眼视网膜高分辨率自适应成像中应用的可行性,并针对试验中的遇到的激光散斑以及照明控制等问题,对原系统提出了一些改进设计.

利用液晶波前校正器和哈特曼波前传感器组成的自适应光学系统对水平方向500 m的大气湍流进行校正。首先测定了液晶波前校正器(LCWFC)的位相调制特性,测定结果表明其可以实现一个波长的调制量,同时利用Gamma校正实现了位相和灰度之间的线性调制关系。然后将该系统与孔径220 mm的望远镜进行对接。液晶自适应校正后,波面均方根误差降低到0.06λ,实现了0.68″'的系统衍射极限分辨。实验结果表明:液晶波前校正器可以很好地校正水平方向500 m的大气湍流扰动。

以近红外激光(808 nm)作为人眼波前像差探测的信号光和视网膜成像的照明光, 液晶空间光调制器(LCOS)作为波前校正器, 用哈特曼波前探测器探测人眼像差, 构建了人眼像差自适应校正的视网膜成像系统。利用模拟眼分析了激光散斑对相机成像的影响和对哈特曼波前探测器进行像差探测的影响, 同时验证了利用旋转散射体的方法消除激光散斑的可行性和有效性; 用活体人眼进行了激光消散斑前后照明视网膜进行成像的对比实验, 并进一步利用自适应光学技术实现了对人眼像差的动态校正和视网膜细胞的连续成像。校正后, 系统波前像差的均方根值小于0 1 λ。实验表明激光消散斑后可以同时作为人眼像差探测的信号光和视网膜成像的照明光, 从而可以进行连续自适应校正和成像。

利用液晶自适应光学技术,建立了一套验证系统.使用哈特曼传感器为波前探测器件,反射式的LCOS液晶器件为波前校正器件,以闭环控制校正方式工作.初步实现了波前PV值从1.02λ下降到0.37λ(λ＝633 nm)的校正准确度,成像质量明显提高.系统的调制传递函数由校正前的不到10 lp/mm提高到了校正后的超过50 lp/mm.