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光學(xué)平臺

自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)簡介

星之球激光 來源:光學(xué)網(wǎng)2012-01-04 我要評論(0 )   

自適應(yīng) 光學(xué) (AO)是由大氣引起的波面誤差由一個可變形的鏡面進行實時校正的光學(xué)技術(shù),是一個快速增長的多學(xué)科領(lǐng)域,包括物理、化學(xué)、電子和 計算機 科學(xué)。AO系統(tǒng)用于...

自適應(yīng)光學(xué)(AO)是由大氣引起的波面誤差由一個可變形的鏡面進行實時校正的光學(xué)技術(shù),是一個快速增長的多學(xué)科領(lǐng)域,包括物理、化學(xué)、電子和計算機科學(xué)。AO系統(tǒng)用于校正(形成)一束光的波前。

  歷史上,該系統(tǒng)起源于天文學(xué)和國防,它可產(chǎn)生高分辨率的天文圖像;更清晰的圖像產(chǎn)生對比度的額外增益,這對天文學(xué)家也有好處,因為這意味著他們可以探測到其他方法無法觀察到的暗淡的天體。當(dāng)天文學(xué)家在努力克服大氣湍流的模糊效應(yīng)時,國防承包商們卻關(guān)心如何保證他們的高功率激光器光子可正確導(dǎo)向,從而擊毀戰(zhàn)略目標(biāo)。

  最近,由于在AO組件的精密度和簡單化方面的改進,研究人員已經(jīng)利用這些系統(tǒng)在飛秒脈沖整形、顯微鏡、激光通信、視力矯正以及視網(wǎng)膜成像等領(lǐng)域取得突破。雖然這些領(lǐng)域相差很大,由于不需要的時變效應(yīng)的存在,這些領(lǐng)域都將從自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中受益。

  通常,AO系統(tǒng)由3部分組成:(1)波前傳感器,用于測量波前偏移,(2)可變形鏡片,可改變形狀以校正高度畸變的波前,及(3)實時控制軟件,用波前傳感器收集到的信息計算可變形鏡片應(yīng)該采用的合適的形狀,以抵消畸變的波前。

AO系統(tǒng)
 

圖為 AO系統(tǒng)

  自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)有很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。其中包括快速低噪聲的傳感器(為了能使用比較昏暗的引導(dǎo)星來進行矯正);高能、可信且易于操作的鈉激光器;超高速處理器,要求每秒的運作此時達109到1010次;可變形鏡面,帶寬幾千赫茲和上千個觸動器;大型的二級自適應(yīng)透鏡。

 

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