用于开环液晶自适应光学系统的模式预测技术研究

• 作者: 刘超 宣丽 张杏云 曹召良 穆全全 胡立发 胡红斌 芦永军
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 自适应光学 湍流预测 迭代最小二乘 液晶波前校正器
• 年，卷（期）: 2012,（12）
• 所属期刊栏目: 地球物理学、天文学和天体物理学
• 页码范围: 629-636
• 分类号: O439
• 语种: 中文

摘要

时间延迟误差是液晶自适应光学系统的一个最主要的误差源．本文提出了一种利用智能模式预测一迭代最小二乘（RLS）模式预测算法来克服其对成像分辨率的影响．首先，介绍了具有RLS模式预测能力的开环液晶自适应光学系统的结构和工作原理．其次，详细讨论了RLS模式预测算法的实现过程．再次，设计和搭建了一套带有液晶湍流模拟器的开环液晶自适应光学系统，对RLS模式预测算法的预测效果进行了分析，并和直接开环校正做了比较．分析结果表明：当系统处于中等强度湍流条件（大气相干长度r0=6cm，Greenwood频率fG=35Hz）和只有时间延迟误差情况下，经过RLS预测后，残差波面的RMS值由直接校正的0．26波长（1波长=785nm）降低到了0．15波长，校正效果提高了42％．最后，对预测前后自适应光学系统的成像效果进行了对比试验．实验结果显示，经过预测以后，系统的成像分辨率由直接开环校正的25．4cycles／mm提高到了32．0cycles／mm，成像分辨率提高了26％，达到了0．9倍的衍射极限分辨率．因此，RLS模式预测技术可以有效的提高开环液晶自适应系统的成像分辨率．