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 一种基于光强图像深度学习的波前复原方法

马慧敏 焦俊 乔焰 刘海秋 高彦伟

[摘要]基于深度学习的波前复原方法是利用训练好的卷积神经网络(CNN)模型并直接根据输入的光强图像得到波前像差的Zernike系数,不需要进行迭代计算,方法简单易于实现,便于快速获取相位。CNN的训练是通过对大量畸变远场光强图...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081103

 基于变形镜生成Airy光束特性研究

张楠 郭宋明 卢佳琦 张岳 乌日娜 李业秋 岱钦

[摘要]对基于变形镜(DM)生成的Airy光束进行了光束特性研究。采用Zernike多项式对立方相位进行分解,建立了由多个Zernike多项式线性组合的相位调谐模型,并对组合中的每一个Zernike多项式引入一个系数。模拟分析了不同Zernike...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(15):152601

 偏振色差对自适应光学系统校正能力的影响

徐百威 胡诗杰 李杰 樊俊琪 谭毅

[摘要]在使用自适应光学系统校正的激光传输系统中,光学薄膜的偏振效应会造成偏振色差,导致自适应光学系统的校正能力下降。基于激光传输系统中常用的卡塞格林系统,用琼斯矩阵描述了光学薄膜产生的偏振像差对振幅和相位的影响...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(15):150101

 自适应光学在荧光显微镜中的应用

刘立新 张美玲 吴兆青 杨乾乾 郜鹏 薛平

[摘要]荧光显微镜因具有对样品损伤小、可进行特异性标记、适用于活体成像等优点,一直是生物医学研究中的主要手段。但光学系统自身缺陷、生物样品光学性质的不均匀性以及样品与显微镜浸润介质界面折射率的变化等导致了像差的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(12):120001

 基于时变相位屏的非等晕成像数值模型及验证

蒋佶松 姜爱民

[摘要]基于多层薄相位屏光传输理论,建立了包含光传输过程、大气分层、相位屏实时连续变化、太阳扩展目标非等晕成像的数值模型,并从相位结构函数、大气相干长度及等晕角等方面进行了分析验证.在H-V 5/7和H-V 10/10两种强弱...

 PDF全文光子学报 | 2020, 49(03):0301001-301001

 基于多通道盲识别的自适应光学图像事后处理

李鑫 吴阳 方舟 徐奇 杨海波 杨慧珍

[摘要]为实时恢复天文或空间目标的湍流退化成像,提出一种适应大气湍流动态变化的多通道自适应光学图像恢复方法.以自适应光学校正后不同时刻的目标成像作为多个通道,建立求解系统点扩散函数的线性方程,根据解出的点扩散函...

 PDF全文光子学报 | 2020, 49(02):0201003-201003

 基于远场指标梯度的自学习波前控制模型

许振兴 杨平 程涛 许冰 李和平

[摘要]提出了基于远场指标梯度的自适应光学闭环控制模型,该模型使用递归最小二乘来稳定响应矩阵,通过远场指标的梯度信息快速自学习当前的系统状态。结果表明:该模型具有在线实时更新的特点,能够自适应H-S子孔径缺光或质心探...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0405001

 压电倾斜镜迟滞非线性建模及逆补偿控制

刘鑫 李新阳 杜睿

[摘要]自适应光学系统中的压电倾斜镜通常是用来实时校正大气湍流引起的波前畸变,但压电倾斜镜的响应都有较大的非线性迟滞效应,大大降低了倾斜镜的到位精度,并且影响系统稳定性,制约了倾斜校正系统的带宽,因此需要对迟...

 PDF全文光电工程 | 2020, 47(04):180654

 自适应光学系统的自学习控制模型及其验证

许振兴 杨平 程涛 许冰 李和平

[摘要]在自适应光学系统中,传统比例-积分控制模型依赖于变形镜的响应矩阵,系统状态的改变会对变形镜响应矩阵造成影响,导致波前校正性能下降。通过重新定义BP(back-propagation)神经网络结构实现哈特曼斜率数据到控制信号的...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0105001

 新型钠信标激光器研究进展

宗庆霜 卞 奇 马浩达 杨 林 左军卫 薄 勇 彭钦军

[摘要]自适应光学技术广泛应用于大型地基光学望远镜,以校正大气扰动造成的波前畸变,使望远镜达到近衍射极限分辨率,实现对观测目标的清晰成像。激光钠导引星作为自适应光学校正的信标源,是自适应光学望远镜的核心技术之...

 PDF全文激光技术 | 2020, 44(04):404

 多抽头EMCCD相机时序控制及像元合并技术

刘玲钰 王明富 刘恩海

[摘要]高速、高灵敏度相机在自适应光学系统中可以对波前误差进行实时测量, 为大型地基望远镜提供接近衍射极限的目标图像。多抽头电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机是自适应光学波前探测的最佳选择之一, 基于8抽头的CCD220设...

 PDF全文半导体光电 | 2020, 41(03):420

 一种扩大夏克-哈特曼波前传感器动态范围的迭代外推法

韩妍娜 胡新奇 董冰

[摘要]夏克-哈特曼波前传感器(SHWS)通常要求每个子透镜的对应光斑必须在其相应的子孔径范围内,以方便确认光斑与子孔径间的对应关系。提出了一种基于软件的识别方法即迭代外推法,可以在光斑跑出其对应子孔径范围时,仍能确认...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(16):1611004

 自适应光学视网膜成像系统的激光安全分析

刘颖 杨亚良 岳献

[摘要]在研究自适应光学(AO)视网膜成像系统的光辐射安全时,通常未考虑成像光与信标光的光谱带宽和双光束叠加效应。根据ICNIRP标准提出了一种光辐射安全分析方法。首先确定宽光谱光束照射视网膜时的辐亮度计算方法,然后分析...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(10):1014003

 241单元变形镜结构参数设计及性能仿真

刘李辉 谭碧涛 麦灿基

[摘要]利用多物理场软件COMSOL,建立241单元变形镜模型,计算得到变形镜驱动器影响函数数据。利用基于子孔径斜率法的241单元自适应光学系统光学像差校正程序,以3~60项泽尼克多项式拟合残差的均方根值为目标,分析了变形镜...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(09):090101

 无线激光与射频互补通信系统的关键技术

丁良 吴志勇 谷雨聪 高则超 胡金田 马爽

[摘要]介绍了无线激光与射频(RF)互补通信系统的突出地位和重大成果,说明了无线激光与RF互补通信技术的优越性和重要性。描述了无线激光与RF互补通信的系统结构,说明无线激光与RF互补通信系统研究的可行性。结合国外近年来...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(06):060004

 基于波前梯度平方的自适应光学优化校正算法

文良华 黄琴英 徐勋前

[摘要]为提高随机并行梯度下降(SPGD)算法的波前像差优化校正的收敛速度,从SPGD算法原理出发,分析算法迭代中制约其收敛速度的因素,提出一种基于波前像差梯度平方寻优的随机并行梯度下降算法。通过理论公式推导,分析波前梯度...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(24):240103

 光栅型波前曲率传感器光斑自动定位提取算法

徐其峰 陈波

[摘要]针对光栅型波前曲率传感器,提出一种基于最大类间方差法和质心法相结合的光斑自动定位提取算法,并进行了实验验证。使用最大类间方差法对原始光强分布图像进行二值化;根据质心坐标对二值化图像进行分割,得到两幅含有单...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(22):220101

 可调焦自适应光学扫描激光眼底成像系统设计

江慧绿 李超宏 廖娜 厉以宇 陈浩

[摘要]自适应光学扫描激光眼底成像系统研究是当前研究的一个热点。利用Badal系统、变形镜和夏克-哈特曼波前传感器设计了一种可调焦的自适应光学激光扫描眼底成像系统, 通过视标引导, 调节Badal系统中的透镜间距, 实现人眼低...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(02):022202

 CAPIS技术探测波前畸变的实验研究

柯熙政 杨珂 张颖

[摘要]计算光场自适应光学成像(CAPIS)技术能够同时记录信号的位置和方向,从光场信息中可得到畸变波前斜率,从而重构波前。研究了CAPIS技术探测光学波前畸变,给出了数值计算模型并进行了仿真分析。结果表明,CAPIS技术可准确地...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):120101

 一种快速收敛的随机并行梯度下降算法

胡栋挺 申文 马文超 刘新宇 苏宙平 朱华新 张秀梅 阙立志 朱卓伟 张逸新 陈国庆 胡立发

[摘要]理论模拟仿真了基于变形镜与随机并行梯度下降(SPGD)算法的无波前探测自适应光学系统(AOS)。为提高基于SPGD算法的无波前探测AOS的收敛速度,在不降低精度的前提下,对SPGD算法中关键参数随机扰动幅值和增益系数的关系进...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):122201

 压电陶瓷驱动器疲劳对变形镜校正带宽的影响

谢丽 王家秋 钟哲强 张彬

[摘要]在自适应光学波前校正过程中, 变形镜驱动器在交变电场的长期循环作用下会产生疲劳效应.根据自适应光学控制系统的误差传递函数和开环传递函数, 结合压电陶瓷驱动器的疲劳特性, 分析了压电陶瓷驱动器在产生疲劳后对变形...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(09):0912005

 正电压边缘驱动的双压电片变形镜研制

彭泰然 李文来 娄军强 崔玉国 马剑强

[摘要]为提高变形镜的热稳定性, 提出一种用正电压边缘驱动的双压电片变形镜, 通过环形电极产生整体离焦偏置, 分立电极校正波前像差, 只用正向电压即可实现镜面双向变形, 且此变形镜结构对称受热应力影响小.制备变形镜样机并...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(08):0822003

 基于波前相位单纯形样条函数建模的空间目标波前解卷积方法

郭世平 杨 宁 张子腾 胡苏海 张荣之

[摘要]针对空间目标地基自适应光学望远镜成像过程中同时记录目标图像及波前传感器数据的情形, 提出了一种利用波前测量数据的空间目标自适应光学图像复原方法。该方法将大气降质波前表示为望远镜孔径内的二元单纯形样条函数...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(01):0117004

 钠信标光斑大小及回光数研究

黄 建 魏 凯 晋 凯 王功长 李 敏 张雨东

[摘要]钠信标已经成为地基大口径望远镜自适应光学系统的必要组成部分。钠信标光斑大小和回光数是影响自适应光学系统性能的关键因素, 从发射角度考虑, 主要由激光到达钠层时功率密度分布和耦合效率共同决定。为了准确估计钠...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(01):0106004

 百瓦级环形非稳腔板条激光器腔内校正

王勋 赖柏衡 董理治 杨平 陈善球 王帅 许冰

[摘要]提出一种环形非稳腔结构,该结构将传统驻波非稳腔腔内的非共轭像差校正转换为共轭像差校正。搭建了百瓦级环形非稳腔Nd∶YAG板条激光器,采用59单元自适应光学系统对腔内像差进行校正。利用980 nm参考光束和 Shack-Hart...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(08):0801001

 压电陶瓷驱动器迟滞非线性建模及逆补偿控制

刘鑫 李新阳* 杜睿

[摘要]自适应光学系统中的倾斜镜、变形镜通常是应用压电陶瓷驱动器来进行精密位移控制,但压电陶瓷驱动器都有较大的非线性迟滞效应,对系统定位性能造成了一定的影响。为了补偿迟滞现象,需要对迟滞效应进行建模。本文通过...

 PDF全文光电工程 | 2019, 46(08):180328

 基于线性二次高斯控制的波前校正实验验证

林海奇 杨平 孔庆峰 许冰

[摘要]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...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(07):0705004

 目标粗糙特性对主动照明信标波前探测的影响

赵旺 董理治 杨平 许冰 王帅

[摘要]建立了基于目标粗糙特性的主动照明信标数值计算模型,分析了目标粗糙特性对散射回波光强均匀性和波前均方根的影响,对比了不同目标粗糙程度下主动照明信标探测波前和点光源信标探测结果的差异,以及自适应光学系统校正效...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(07):0705002

 一种提高数字全息自适应光学系统成像分辨率的方法

李顺 王地 陆彦婷

[摘要]结合传统光学成像系统的性能评价方法,在数字全息自适应光学系统中利用点全息图的自相关函数来评价系统的成像性能。受白噪声的自相关函数近似为狄拉克函数的启发,通过增加点全息图的随机性,使其自相关函数接近狄拉克函...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(07):0709001

 噪声情况下模型式无波前探测自适应光学系统扩展目标成像校正

马良 徐奇 吴阳 杨慧珍 杨海波 周渊深

[摘要]利用88单元变形镜及电荷耦合器件成像器件, 以扩展目标为校正对象, 建立了带有噪声的无波前探测自适应光学系统模型。在噪声情况下, 验证了扩展目标成像时掩模探测器信号和波前相位的平均梯度平方和之间存在线性关系。...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(04):0405003

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