针对光学系统存在的像差，提出一种基于液晶空间光调制器的波像差校正方法。对于平行光入射情况，采用数字波面移相干涉仪对光学系统的波前进行精确测量，得到畸变波前的矩阵数据；对于有限远物距的成像，采用Zemax软件模拟得到波前的矩阵数据，利用Matlab编写像差拟合程序将共轭波前的矩阵数据绘制成相应的8位BMP格式的灰度图。根据液晶空间光调制器的位相调制原理，将共轭灰度图和调制器自身的波前畸变校正图同时加载于硅基液晶面上，成像分辨率达到1348 LW/PH，高于不加载灰度图的337.8 LW/PH。实验结果表明: 通过加载波前数据的共轭灰度图，可有效提高光学系统的成像质量。

When high-power solid laser working in high repetition rate, the laser output wave-front changes due to the thermal distortion, which is caused by the gain medium under the heat deposition. Therefore, the coherent modulation imaging technology is used to realize the measurement of the laser output wave-front from one frame of diffraction intensity recorded. The phases of thermal distortion of the optical element are obtained when the amplifier working in 1, 5, 7 Hz frequency. Experimental results show that thermal distortion effect is significantly increased, the heat is concentrated toward the center region and the phase change increases as the working frequency increases.

高功率固体激光器工作在高重复频率时，增益介质因热量的沉积而发生热畸变，导致激光输出波前发生变化。为此，利用相干调制成像技术通过记录单幅衍射光斑实现输出光场的波前测量，获得了放大器工作在1,5,7 Hz频率时光学元件的热畸变相位。实验结果显示，随着工作频率增大，热量向中心区域集中，热沉积效应明显增加了波前变化。

提出了一种基于PIX总线的千单元可扩展波前探测图像恢复技术。采用波前探测与图像恢复相结合的方式来克服大气扰动和系统像差对图像分辨率的影响，满足大型地基望远镜高分辨率成像的需求。首先利用波前探测的方法得到波前相位畸变量，再由此恢复退化图像。其核心部件-波前处理器则采用波前处理主板和可扩展的波前处理子板相结合的方式来满足不同光学系统对波前处理规模的需求，波前空间采样数可扩展至千单元数量级。系统在室内进行了激光光源图像恢复实验，使激光光源的能量集中度提高50%左右；在室外对恒星和0.6″的双星图像进行了恢复，其半高全宽下降了约80%。系统采用大规模现场可编程门阵列(FPGA)作为波前处理的核心器件，实现了波前探测的实时处理和透过大气成像的退化图像的高分辨率图像恢复。

从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手，推导出确定入射光线和棱镜调整的表达式；利用棱镜转动定理建立了五角棱镜的光输出平面波前与其角度制造误差和导轨引起的运动误差之间的关系；并用计算机模拟试验分析了五角棱镜的角度制造误差和导轨引起的运动误差产生的扫描光束转向的波前误差。指出此研究结果有利于五角棱镜的加工和棱镜调整，还有利于大口径望远系统波前检测过程中扫描光束转向的波前误差的修正。