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 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

 大遮拦比薄管激光环域像差校正方法

余江川 田博宇 钟哲强 张彬 张小民

[摘要]针对高功率大遮拦比窄环薄管激光的环域像差校正需求,提出一种基于新型环形边缘驱动变形镜的环域像差校正方法。利用环形边缘驱动变形镜构建自适应光学闭环控制系统,以实现对高功率大遮拦比窄环薄管激光波前的校正。使...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(09):0905001

 基于自适应镜的可变圆光斑激光熔覆光学系统

秦应雄 张怀智 昌思怡 潘新宇 唐霞辉

[摘要]为实现不等壁厚复杂零件的激光增材制造,设计开发了一种基于自适应镜的可变圆光斑激光熔覆光学系统。系统由反射式抛物准直镜、反射式自适应镜和反射式抛物聚焦镜等组成。通过气压比例阀调节自适应镜腔内气压,改变自适...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302007

 中国科学院光电技术研究所的变形反射镜研究进展

官春林 张小军 邓建明 薛丽霞 张耀平 周虹 樊新龙 程琳 樊峻棋 何刚牟 进博 龙国云

[摘要]变形反射镜是自适应光学系统的核心部件，也是开展自适应光学技术研究的首要研究对象。本文首先介绍了中国科学院光电技术研究所从事自适应光学特别是变形反射镜技术研究的历史背景，简述了光电所变形反射镜技术早期的...

 PDF全文光电工程 | 2020, 47(10):200337

 用于同步辐射的硬X射线相位补偿镜的研究

田纳玺 蒋晖 李爱国 梁东旭 闫帅

[摘要]设计和加工了一台相位补偿的压电变形镜,使用干涉仪离线表征了其压电变形性能,并提出迭代全局优化算法,实现了变形镜对目标面形的快速高精度逼近。结合X射线散斑扫描技术,在光束的聚焦模式下测试了变形镜的在线相位补偿...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(09):0934001

 音圈变形镜的设计及其力学特性分析

刘新宇 曹 朔 胡栋挺 马文超 赵子云 吴晶晶 朱华新 苏宙平 张逸新 胡立发

[摘要]针对7单元音圈变形镜的结构进行了设计, 对镜面进行了力学分析, 并基于有限元ANSYS软件对镜面不同材料及物理参数对最大变形量及镜面应力的影响关系进行了仿真。实验结果表明, 所设计的音圈变形镜在镜面具有优良力学特...

 PDF全文液晶与显示 | 2020, 35(08):801

 变形镜用高效率音圈驱动器的结构优化设计

曹 朔 张志高 赵子云 顾 虎 吴晶晶 朱华新 苏宙平 张逸新 胡立发

[摘要]音圈变形镜具有无磁滞、响应快、调制量大等优点，在大口径光学望远镜中已经替代了传统的压电变形镜。为提高音圈变形镜驱动器的效率，本文研究了影响驱动器电磁力和效率的因素，建立了音圈驱动器的三维模型，并利用有...

 PDF全文液晶与显示 | 2020, 35(11):1110

 基于变形镜本征模式和远场测量的光束净化

梁佳新 向汝建 杜应磊 顾静良 吴晶

[摘要]利用波前传感器对光束进行净化的自适应光学系统是目前提高光束质量的常用技术，但在实际应用中，该技术需要波前传感器，系统复杂，体积庞大，同时需要较高性能信标源。为解决上述问题，提出了一种基于变形镜本征模式...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2020, 32(08):081002-81002

 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

 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

 薄膜残余应力和表面杂质对变形镜疲劳寿命的影响

余 霞 王家秋 张 彬

[摘要]文中综合考虑变形镜(DM)薄膜残余应力和表面杂质的影响，采用ANSYS有限元分析软件建立了镀高反射膜系的变形镜应力分析模型，进而基于应力-寿命(S-N)曲线和Miner累积损伤理论，分析了波前校正过程中变形镜的疲劳损伤特...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(09):0916002

 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

 光学空间滤波对变形镜生成贝塞尔光束的性能影响

李文来 韩洪民 代超宜 马剑强

[摘要]采用光学空间滤波方法,对基于变形镜生成的贝塞尔光束的质量进行改善。设计了一种环形滤波器,在贝塞尔光束的空间谱平面上滤除由变形镜圆顶误差引起的频谱分量,使贝塞尔光束的轴向光强分布更加均匀;设计了扇形和环形组...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(12):1205001

 变形镜生成贝塞尔光束的质量影响因素分析

李文来 彭泰然 马剑强

[摘要]为了提高变形镜生成的贝塞尔光束的质量,探究其影响因素,研究了变形镜致动器环数以及光束入射角对贝塞尔光束质量的影响。当致动器环数从3环增大到5环时,变形镜重构的10 μm幅值锥形相位的残差方均根从70 nm降低到26 n...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(08):0826003

 具有迟滞补偿的单压电变形镜的闭环校正性能

杨宗峰 李文来 彭泰然 崔玉国 马剑强

[摘要]对具有迟滞补偿的单压电变形镜的闭环校正性能进行了研究。提出了基于Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型的变形镜闭环控制算法, 搭建了基于哈特曼波前传感器的自适应光学测试平台, 分别进行了静态像差和动态像差的闭环校...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(05):0522001

 基于AlN的MEMS变形镜仿真及驱动性能研究

邵健 李琦 余洪斌

[摘要]设计了一种基于氮化铝(AlN)材料的压电连续面型变形镜，采用理论分析和COMSOL仿真对该AlN MEMS变形镜的结构进行了优化，拟合了前14项Zernike多项式 ，对其驱动性能特别是像差矫正能力进行了系统研究。研究结果表明，该...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082204

 热-机械耦合作用下黏结材料对变形镜应力特性的影响

王家秋 罗帅 张彬

[摘要]为分析热-机械耦合作用下黏结材料对变形镜应力特性的影响, 利用有限元方法建立了含黏结材料的变形镜模型。采用顺序耦合分析方法分析和比较了三种典型黏结材料对变形镜应力分布的影响, 并讨论了在不同胶层厚度下变形镜...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):030104

 0-1故障模型在自适应光学系统中的应用

宋定安 李新阳 彭真明

[摘要]自适应光学系统有效通光口径的变化会引起部分哈特曼传感器子孔径缺光以及部分变形镜驱动器失效, 造成系统子孔径排布和驱动器排布的匹配布局发生改变, 从而引起变形镜控制电压输入与哈特曼传感器反馈输出之间的对应关...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(11):1111004

 横向压电驱动变形镜的迟滞特性及其闭环校正

范占斌 戴一帆 铁贵鹏 关朝亮 宁 禹 刘俊峰

[摘要]横向压电驱动变形镜在自适应光学系统中应用广泛, 其利用了压电陶瓷的横向逆压电效应驱动镜片实现变形。在高电场强度下变形镜迟滞曲线存在特殊的“蝴蝶形”, 增加了控制难度, 且变形镜无法正常工作。针对这一问题利用...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(10):1020001

 基于拉普拉斯本征函数的Woofer-Tweeter自适应光学系统解耦控制算法

程涛 刘文劲 杨康健 文良华 何星 董理治 杨平 许冰

[摘要]为了实现对Woofer-Tweeter双变形镜自适应光学系统的解耦控制, 提出了一种基于拉普拉斯本征函数的解耦控制算法。通过求解不同齐次Neumann边界条件下的拉普拉斯本征方程, 获得不同光瞳区域下自身和一阶偏导数均正交的拉...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(09):0905003

 140单元MEMS变形镜研制及测试分析

汪为民 王 强

[摘要]为了满足自适应光学技术更广泛的应用需求，针对传统变形镜体积大、成本高的问题，本文研制了基于微机电系统技术的MEMS变形镜并进行了实验测试。本文研制的变形镜共有140个六边形平行板电容静电驱动器，驱动器为12...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(03):170698

 双压电片变形镜的人眼像差拟合能力分析

王媛媛 何 益 魏 凌 李凌霄 杨金生 李喜琪 周 虹 张雨东

[摘要]针对三种不同空间分辨率的双压电片变形镜(Bimorph DM)，采用仿真实验分析其对3~35 项Zernike 静态像差和实际人眼(包括疾病人眼)像差的拟合能力。实验表明，Bimorph 变形镜特别适用于校正低阶像差，拟合误差小于0.15，...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(12):180103

 基于变形镜的气动光学效应仿真实验研究

王琳 孔令琴 赵跃进 刘明 董立泉 惠梅 刘艺

[摘要]基于高速飞行器流场光传输数据和变形镜系统, 提出了一种气动光学效应半实物仿真方法。根据流体力学、统计、几何和物理光学等理论, 建立远场目标的光学传输模型, 获得气动光学效应引起的目标光波的波前畸变数据, 控制...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(01):13

 基于单压电变形镜的可控环形焦斑整形

马剑强 李 艳 喻奇志 杨宗峰

[摘要]为了实现可控环形焦斑的整形, 提出了一套基于单压电变形镜的整形方法。首先结合波前衍射理论和随机并行梯度下降算法模拟迭代出环形焦斑整形所需的调制相位, 进而利用波前传感器探测光束的波前信息, 控制变形镜重构目...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(06):1322

 液晶-变形镜自适应光学系统的数据采集与处理软件设计

王玉坤 曹召良 李大禹 徐焕宇 宣 丽

[摘要]为了提高自适应光学系统科研人员的工作效率, 满足自适应光学系统向高低阶多波前校正器的发展需求, 本文研究了一套自适应光学系统控制软件设计方法, 以适应实验设备的不断更新换代, 避免实验过程中软件不断更新修改所...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(06):1507

 349单元自适应光学波前处理器

王建立 董玉磊 姚凯男 林旭东 杨乐强 刘欣悦 王 亮 陈 璐

[摘要]为了满足大型地基高分辨率成像望远镜对自适应光学系统校正频率和成像质量的要求, 本文设计了一套349单元自适应光学波前处理系统, 该系统在349单元变形镜自适应光学系统上实现了1 500 Hz的波前校正频率。设计了以控制...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(05):1007

 大口径空间相机波前像差拟合与校正研究

粘伟 李博 刘兆军 苏云

[摘要]为保证大口径空间相机的在轨成像质量,需要采用像差主动调整技术。针对采用出瞳变形镜校正技术的大口径空间相机,分析其在轨误差源,通过Zernike多项式拟合在轨波前像差,根据给定的在轨工况条件,采用直接斜率法进行了波...

 PDF全文光学与光电技术 | 2018, 16(06):50

 基于变形反射镜的光瞳滤波超分辨成像

赵丽娜 戴云 赵军磊 肖飞 赵豪欣 张小军 周晓军

[摘要]变形反射镜作为超分辨成像系统中的光瞳滤波器，可以灵活快速地调制光场相位的性能。采用遗传算法设计具有不同超分辨参数的光瞳相位结构，通过修改自适应光学系统闭环参考矩阵实现对光瞳滤波器相位的闭环拟合。在此基...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(04):041801

 基于模糊控制的波前校正技术

刘章文 周志强 李正东

[摘要]模糊控制由于不依赖变形镜的响应模型，用于波前校正时具有实用性，其可行性已被证实。对自适应光学系统中模糊比例积分微分(PID)控制的波前校正效果进行了评估，包括对模糊校正带宽的测试、对模糊输入和输出论域的选取...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(03):030101