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基于液晶微透镜阵列的自适应波前校正系统仿真研究

喻迪  
【摘要】: 现代自适应光学的核心研究内容之一,就是对光波波前进行测量与分析,在此基础上找出改变甚至校正波前的有效途径,为高性能成像探测服务。基于自适应光电系统来直接测量及调制波前,由于简化了传统光学成像探测中的预(及后)处理程序,具有传统光学系统所无法比拟的优越性,在高分辨率成像观测、高能量密度激光传输等军事和民用领域具有广泛的应用前景。 在光学探测过程中,由于大气湍流、温度变化及粉尘颗粒等因素的干扰,光波前在传输过程中会发生扭曲、弯曲等现象,造成光波的等位相面畸变,使光学系统的分辨率降低,成像质量下降等结果。自适应光学系统基于波前调制,结合相应算法,可以有效降低甚至消除环境因素所引入的干扰。 目前常规的波前校正系统,大多利用可变形镜来校正源于大气扰动等的波前畸变,以改善成像质量。尽管随着MEMS工艺的发展,器件的结构质量和尺寸在逐渐减小,功耗逐渐降低,但始终存在控制复杂、响应速度慢、稳定性差、调整维度受限、机械惯性大、光路复杂、光束不能以透射方式工作等缺陷,无法满足灵巧成像需求。 本文提出了一种新的自适应波前校正方法,即利用透射式的电控液晶微透镜阵列,设计自适应波前测量与校正方案。结合课题需求,对该方案的可行性及相应的校正能力进行计算机仿真测试,并对仿真结果进行了分析和总结。实验结果显示了方案的可行性。


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