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自適應光學常用儀器介紹

發布時間:2021-02-01 09:36:38 瀏覽量:5226 作者:Paul

摘要

本文介紹了自適應光學中常用的幾種關(guan) 鍵器件,包括:哈特曼傳(chuan) 感器,橫向剪切幹涉儀(yi) ,波前分析儀(yi) ,變形鏡及空間光調製器


正文


簡介


由三部分組成,光信號探測器,波前控製器,反饋控製。反饋控製部分依據信號探測器得到的光束信號,反饋給波前控製部分,形成一

個(ge) 閉循環電路。


光信號探測器

哈特曼傳(chuan) 感器

這是最為(wei) 常見的一種探測器。在一個(ge) 相機前麵添加一組微透鏡陣列。當光束經過微透鏡陣列後,每個(ge) 微透鏡將光束聚焦為(wei) 一個(ge) 點。根據

點的位移以及透鏡焦距計算得到光束的傳(chuan) 播方向。


哈特曼傳(chuan) 感器

恢複相位的方法有兩(liang) 種,一種是模型法,常見的模型是澤爾尼克波前模型,他是在一個(ge) 圓圈內(nei) 正交的。將每一項澤爾尼克係數的轉化到

斜率後,與(yu) 哈特曼的斜率擬合,從(cong) 而得到各項澤爾尼克的係數。




另一種是區域法,使用的模型有Fired(圖a),Hudgin(圖b)和Southwell(圖c)三種模型,Southwell模型中,每個(ge) 微透鏡假設為(wei) 一個(ge) 相位點,他與(yu) 鄰近相位為(wei) 點的關(guan) 係為(wei) 斜率與(yu) 距離的乘積。

區域法

橫向剪切幹涉儀(yi)

相比於(yu) 哈特曼,他將前麵的微透鏡整列修改為(wei) 0和pi的相位板。回複的相位能通常分辨率更高。








波前控製器

變形鏡

連續型變形鏡

Alpao国产黄色在线观看提供薄膜型的,連續表麵變形鏡,每個(ge) 驅動利用電磁的方式控製運動。



變形鏡

分立式變形鏡

鏡麵不在是連續的,有單獨的小鏡麵組,每個(ge) 單獨的鏡麵可以做上下運動,有些国产黄色在线观看單獨鏡麵可以做傾(qing) 斜。但是相對於(yu) 連續的鏡麵,分

立式會(hui) 有衍射光產(chan) 生,效率偏低。


液晶空間光調製液晶空降光調製器,對於(yu) 入射光需要線偏振光束。而且由於(yu) 是像素組成的,同樣也存在著衍射的現象。最後液晶相位

延遲是與(yu) 波長有關(guan) 的器件。


反饋控製

有模型的反饋

使用哈特曼傳(chuan) 感器測量得到的波前信息,將相位按照不同模式展開,展開的模式有Zernike模式,Lukosz模式,本征模式。變形鏡模擬

各階的Zernike模式會(hui) 存在誤差,但是本征模式是根據不同變形鏡產(chan) 生的不同模式,不存在誤差,所以現在一些国产黄色在线观看,例如Alpao都是

使用本征模式,通過變形鏡的影響矩陣,計算得到控製矩陣,將相位信息與(yu) 控製矩陣相乘後就能夠得到變形鏡需要的控製電壓。


無模型的反饋

現有的算法有模擬退火和並行梯度下降算法。給變形鏡隨機添加一個(ge) 擾動,使用哈特曼傳(chuan) 感器,或者甚至使用一個(ge) 光電探測器,得到這

個(ge) 擾動對結果的評價(jia) 。依據評價(jia) 給鏡麵進一步的擾動,一直這樣循環下去,知道穩定的結果。因為(wei) 是隨機擾動,所以需要不斷的迭代過

程,相比於(yu) 有模型的反饋速度會(hui) 慢一些。


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