1 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 电子科技大学光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
3 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
4 中国科学院大学, 北京 100049
单帧远场图像重构波前像差的方法在结构简便性方面有独特的优势。然而, 传统的基于单帧远场图像的波前重构算法存在多解问题, 算法收敛过程容易陷入停滞。本文在分析单帧相位反演方法的多解问题成因的基础上, 提出了一种基于 Walsh函数的二维离散相位调制的波前重构方法。此种方法可以有效地打破近场波前的对称性, 解决多解问题。仿真结果表明, 该方法只需一个远场图像就可以精确地重建波前像差。
相位反演 像差 远场 二维离散调制 phase retrieval aberration far-field two-dimensional discrete modulation
孔庆峰 1,2,3,4王帅 1,3,*杨平 1,3,**林海奇 1,3,4[ ... ]许冰 1,3
1 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 电子科技大学光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
3 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
4 中国科学院大学, 北京 100049
电荷耦合器件(CCD)的测量精度是影响波前复原精度的主要因素。受相机制造工艺的限制以及环境的影响,不可避免地会采集到噪声数据,从而影响低信噪比、高空间频率图像信息的采集。为了降低噪声对波前复原的影响,提出了一种基于图像补偿的改进相位差波前传感器。先在CCD相机的正常曝光时间和饱和曝光时间下分别采集两幅图像;然后融合成一幅包含准确高空间频率和低空间频率光强信息的图像。在相同信噪比下,对改进的相位差波前传感器和传统的相位差波前传感器进行了仿真。结果表明,改进的相位差波前传感器的波前反演精度有显著提高。最后通过实验进一步验证了该方法的有效性。
相位差波前传感器 像差 信噪比 曝光时间 动态范围 激光与光电子学进展
2020, 57(12): 121103
1 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
针对比例积分控制算法在自适应光学校正性能方面的缺陷,从建立自适应光学系统的模型出发,利用线性二次高斯(LQG)控制算法来提升自适应光学系统的校正性能,并在实际系统中进行了实验验证。与比例积分控制实验的对比结果表明,LQG控制校正后的远场光斑光强值可从3000 ADU提升到3700 ADU,残余波前方均根值可从0.039 μm下降到0.026 μm。LQG控制可抑制闭环后远场光斑的剧烈抖动,提高变形镜的电压收敛速度,进一步提高自适应光学系统的稳定性和响应速度。
自适应光学 比例积分控制 线性二次高斯控制 波前校正 远场光斑
