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 基于光纤自适应操控的激光相控阵技术研究进展(特邀)

耿超 李枫 黄冠 杨燕 刘家盈 李新阳

[摘要]当前, 基于多光束相干合成的激光相控阵技术面临着实际湍流环境下远距离传输的应用需求和挑战, 需同时校正系统内部光源噪声和外部动态湍流像差, 并解决远距离传输光延迟和系统规模增大导致的有效带宽急剧下降的问题。...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(01):0103003

 基于光纤耦合的光纤激光阵列像差探测

李 枫 耿 超 黄 冠 杨 燕 李新阳

[摘要]提出了一种基于光纤耦合的光纤激光阵列像差探测方法,介绍了其结构和波前复原过程,采用数值仿真模拟其复原湍流像差的过程,并进行了7单元自适应光纤准直器(AFOC)阵列复原静态像差的实验。仿真结果表明,本文提出的波...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(04):170691

 大口径压电倾斜镜模型辨识与控制

黄林海 凡木文 周 睿 张浩田 黄 奎 胡诗杰 罗 曦 李新阳

[摘要]本文提出了一种基于随机梯度优化算法的倾斜镜模型辨识方法,实现对大口径压电倾斜镜的复杂频率响应规律的辨识与控制带宽提高。文章介绍了压电倾斜镜原理和数学模型,描述了随机梯度优化算法在模型辨识的应用过程,并...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(03):170704

 光纤激光相干合成研究进展

耿 超 杨 燕 李 枫 黄 冠 李新阳

[摘要]近年来,以激光大气传输为应用背景的光束相干合成技术被广泛研究,而关于该项技术在空间光通信中的应用研究却不多。事实上,基于光束相干合成的多孔径接收天线结构可有效缓解大气湍流影响,提高空间激光通信系统的性...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(03):170692

 不同强度分布激光水平传输稳态热晕效应的数值模拟

吴书云 李新阳 罗 曦

[摘要]采用数值模拟的方法以高斯光束, 、平顶光束、有中心遮拦的平顶光束为例,研究了激光在均匀大气传输过程中产生的稳态热晕效应。详细分析了发射功率、传输距离、光束直径、横向风速四种参数对热晕效应的影响,得到了以...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(02):170620

 冻结大气湍流下自适应光学系统的预测校正性能

李正汉 李新阳

[摘要]针对自适应光学系统的校正滞后问题, 提出预测校正方法, 并对预测校正的鲁棒性进行了分析。冻结湍流假设下, Shack-Hartmann波前传感器的探测斜率一定程度保留了湍流的时域演变模式。利用横向风信息对斜率进行傅里叶平...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(03):548

 基于二维正交光栅的高精度质心探测方法

陈 林 黄林海 李新阳

[摘要]为了探测高精度的远场光斑质心,本文提出了一种多光斑质心探测方法。该方法利用二维正交的衍射光栅,将远场单光斑扩展为多光斑阵列,通过增加探测光斑的输入信息量,提高质心探测精度。实验结果表明,远场多光斑质心...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(09):912

 基于光纤耦合器的全光纤链路锁相控制

李 枫 耿 超 李新阳 邱 琪

[摘要]提出了一种基于光纤耦合器的全光纤链路锁相方法。通过光纤交叉互联使得出射光束与本振激光之间以及光纤端面后向回光相互间在光纤耦合器内进行干涉以获得性能指标,利用随机并行梯度下降算法(SPGD)对性能指标进行盲优...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(06):602

 基于FPGA硬件控制平台的单模光纤自适应耦合技术

黄冠 耿超 李枫 李新阳

[摘要]提出了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)硬件控制平台将空间激光耦合至单模光纤(SMF)的自适应耦合技术。将自适应光纤耦合器作为激光接收器件和像差校正器件, 使用基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的FPGA硬件控制平台实现...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(04):0406001

 稳健控制在自适应光学系统中的应用

宋定安 李新阳 彭真明

[摘要]利用稳健控制理论优秀的处理控制系统不确定性扰动问题的能力,将稳健控制方法应用于自适应光学系统中控制器的设计是自适应光学领域一个新的发展方向,国外已开展了大量研究工作,国内相关研究还处于起步阶段。为更好...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(06):060001

 远距离数字全息成像波前畸变校正和散斑噪声抑制

陈波 杨靖 李新阳 杨旭 李小阳

[摘要]针对远距离数字全息成像中波前畸变和散斑噪声对成像质量的影响,实验研究了基于图像指标优化的波前校正技术,以及基于孔径分割的多帧图像平均散斑噪声抑制方法。建立了数字离轴全息实验装置,针对系统自身像差,采用...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(02):020902

 相干光照明主动成像波前畸变的数字式快速校正

陈 波 杨 靖 李新阳 杨 旭 李小阳

[摘要]针对相干光照明空间外差式探测主动成像中的波前畸变, 提出一种基于图像指标优化的数字式快速校正方法。建立了实验装置, 通过数值分割将整个孔径上的目标光复振幅分割为4个子区域, 在此基础上首先利用随机并行梯度下降...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(07):0732001

 自适应光学系统光轴抖动抑制控制器设计

罗奇 李新阳

[摘要]由于光学平台的结构性谐振以及风吹抖动等因素造成的光轴抖动在很大程度上会降低自适应光学系统的性能, 若采用常规积分控制器对这种高频窄带的扰动信号进行抑制, 收效甚微, 而且有可能将其放大, 使得系统无法正常工作...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(04):0432003

 波前曲率传感自适应光学两种闭环控制方法的对比

陈波 杨靖 李新阳 李小阳 杨旭

[摘要]针对波前曲率传感自适应光学,对比分析了直接拟合法和拉普拉斯算子本征模式法两种闭环控制方法。简要分析了两种方法的基本原理,并建立了36 单元曲率型自适应光学仿真模型,进行了大气湍流波前畸变闭环校正数值仿真。...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(03):0301003

 波前曲率传感自适应光学的模式型控制技术

陈波 杨靖 李新阳 李小阳 杨旭

[摘要]针对波前曲率传感自适应光学,介绍了基于拉普拉斯算子本征模式的波前闭环校正原理,理论分析了波前校正误差。建立了61单元自适应光学数值仿真模型,进行了大气湍流波前畸变闭环校正数值仿真。仿真结果与误差理论分析...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(02):0201002

 基于两级高速倾斜镜闭环控制的光束稳定技术研究

周睿 李新阳 沈锋 李梅

[摘要]在光束稳定系统中, 受到传输介质和平台振动等因素的影响, 通常同时存在能量与频率成反比特性的宽带扰动和平台机械谐振引起的在某个特定频率点出现的窄带扰动。为了解决光束稳定系统中由大幅度、高频率窄带扰动和宽带...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(12):1214002

 基于液晶空间光调制器的光栅型波前曲率传感器

陈波 杨靖 李新阳 李小阳 杨旭

[摘要]结合液晶空间光调制器(LC-SLM)的可编程相位调制能力,分析了基于LC-SLM 的相位型光栅波前曲率传感器的实现方法。在此基础上,研究了基于拉普拉斯算子本征函数的闭环波前复原方法,通过数值仿真分析了该方法的精度和稳...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(08):082301

 旋转相位屏模拟大气湍流时空特性的测量

谭涛 罗奇 谭毅 刘超 李新阳

[摘要]利用一个高速多单元哈特曼传感器对旋转相位屏模拟大气湍流的空间特性和时间特性进行了研究.空间特性方面,计算了湍流的大气相干长度和波面的相位空间结构函数,对比了波前的Zernike 系数方差分布.时间特性方面,测量了模...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(08):080101

 基于SPGD算法的自适应光纤耦合器阵列技术研究

李 枫 耿 超 李新阳 罗 文 邱 琪

[摘要]自适应光纤耦合器(AFC)是一种可实现高稳定、高效的空间光至光纤耦合的新型自适应光学器件。研究了AFC阵列作为空间激光通信系统接收光端机的可行性。在不同的大气湍流强度下,利用SPGD算法,仿真研究了不同子孔径数AF...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(07):2156

 大指向误差下的两路自适应光纤准直器200 W非相干合成实验

耿超 李枫 王小林 粟荣涛 李新阳

[摘要]大功率光纤激光光束合成系统中,由装调误差、热形变效应等引起的光束大指向误差会影响合成效果,并可能对光束合成系统造成严重危害。搭建了2 路百瓦量级自适应光纤准直器的光束指向操控实验平台,分别利用基于可变桶...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(10):1005001

 基于3-dB光纤耦合器的级联式光纤激光相干合成方法研究

杨燕 耿超 李枫 李新阳

[摘要]提出了一种基于3-dB光纤耦合器的级联式激光相干合成新方法。理论分析了基于3-dB耦合器的两单元相干合成模块的工作原理, 仿真分析了光强失配及相位失配对相干合成效率的影响;搭建了基于随机并行梯度下降优化算法的相...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(s1):s106005

 基于正交模式扰动梯度下降算法的自适应光学控制技术

陈波 杨靖 李新阳 杨旭 李小阳

[摘要]针对无波前探测自适应光学提出一种基于正交模式扰动梯度下降(OP_GD)算法的控制技术.通过与串行扰动梯度下降算法和随机并行梯度下降(SPGD)算法对比,分析了该算法的可行性和收敛速度.在此基础上,采用液晶空间光调制器(...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(08):0801004

 信标及波前探测模式对自适应光学系统控制性能的影响

罗奇 李新阳

[摘要]自适应光学系统需要信标光来探测波前信息,不同的信标及波前探测模式对系统的带宽和稳定性等性能指标有较大影响.研究系统的性能对合理设计与评价自适应光学系统具有重要意义.根据系统工作时序以及信标光波特性和波前传...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(08):0801003

 嵌套双自适应光学系统的控制特性分析

罗奇 李新阳

[摘要]望远镜等光学系统常常受到大气湍流以及内部像差扰动的影响,常规自适应光学系统被证明是消除外部大气湍流引起的像差的有效手段,然而当存在大幅度的内部像差扰动时,问题变得复杂。提出了一种嵌套双自适应光学系统结...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(05):0501002

 信标湍流探测中波前非等晕问题的研究II实验测量

罗曦 李新阳 邵力 黄奎 王晓云

[摘要]人造信标[即激光导引星(LGS)]概念的提出解决了自适应光学系统(AO)的湍流参考源问题,同时也带来了不可避免的非等晕误差。利用新研制的自然星哈特曼传感器(HS)与信标哈特曼传感器在望远镜系统上实现了自然参考星与瑞利...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(06):0612003

 信标湍流探测中波前非等晕问题的研究I数值建模

罗曦 李新阳

[摘要]信标概念的提出解决了自适应光学(AO)系统的湍流参考源问题,同时也带来了不可避免的非等晕误差。综合考虑实际中信标与观测目标之间的空间角度与高度差异,利用数值建模对不同信标机制下(包括自然信标、人造信标)湍...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(06):0612002

 自适应光纤准直器的谐振特性优化研究

刘红梅 耿超 罗文 王彩霞 李新阳

[摘要]自适应光纤准直器(AFOC)是一种快速、高精度调节出射准直激光束方向的新型无源光纤器件。随着其应用范围的拓展,对AFOC的谐振特性提出了更高的要求。对阶梯型减振结构改善AFOC谐振特性的方法进行了实验研究,结果表...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(s1):s106011

 大气湍流像差对单模光纤耦合效率的影响分析及实验研究

罗文 耿超 李新阳

[摘要]空间激光到单模光纤(SMF)耦合技术是自由空间激光通信中的关键技术之一。在Matlab环境下仿真分析了单项波前像差和大气湍流像差对空间光到SMF耦合效率的影响,研究了随机并行梯度下降(SPGD)算法校正大气湍流中整体...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(06):0606001

 基于随机并行梯度下降算法的自适应光学系统带宽

陈波 李新阳

[摘要]对基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的自适应光学(AO)系统带宽进行了理论研究和实验分析。首先通过分析算法的随机扰动特性,研究了算法收敛速度与波前校正器单元数之间的关系。在此基础上,通过与基于哈特曼夏克(H-S...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2013, 50(03):030101

 基于Hadamard模式扰动梯度下降算法的无波前探测自适应光学

陈波 黄林海 李新阳

[摘要]对于无波前探测自适应光学(AO)而言,闭环控制算法的效率至关重要。提出一种以Hadamard模式为扰动向量的梯度下降算法,介绍了基于该算法的自适应光学闭环工作原理。通过与顺序(扰动)梯度下降算法和近年来最常用的随...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(s1):s113001

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