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基于P-U-net的角锥波前探测器的波前校正方法
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作者 胡鸣 张琪 +6 位作者 王红燕 徐星宇 胡启立 吴晶晶 胡立发 朱华新 黄杨 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1174-1181,共8页
自适应光学技术被广泛应用于像差的校正,但在实际应用中,闭环校正需要较长的时间,并且由于变形镜的非线性响应,传统的开环校正方法的校正精度会受到影响。本文提出一种基于P-U-net网络的角锥波前探测器波前校正方法。P-U-net通过数据训... 自适应光学技术被广泛应用于像差的校正,但在实际应用中,闭环校正需要较长的时间,并且由于变形镜的非线性响应,传统的开环校正方法的校正精度会受到影响。本文提出一种基于P-U-net网络的角锥波前探测器波前校正方法。P-U-net通过数据训练建立了整个自适应光学系统的模型,在角锥波前探测器的光瞳图像与变形镜的控制电压之间构建了直接的非线性映射关系。可以通过角锥波前探测器的光瞳图像直接计算变形镜的控制电压。通过使用仿真自适应系统理论验证了该方法的可行性,可以在50 ms内完成像差校正,校正精度达到0.1μm。与传统的闭环自适应校正算法相比,本文方法可以在更短的时间内完成像差校正,达到更高的精度,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 自适应光学 角锥波前探测器 卷积神经网络
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光子计数型Shack-Hartmann波前探测器研究 被引量:6
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作者 张强 姜文汉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1996年第5期90-94,共5页
波前探测器是自适应光学系统的一个关键部分,用来探测由于大气湍流引起的入射光波前畸变。本文通过分析和比较,选用ICCD形式的Shack-Hartmann波前探测器,作为人造信标自适应光学系统的波前探测器。理论分析与实验... 波前探测器是自适应光学系统的一个关键部分,用来探测由于大气湍流引起的入射光波前畸变。本文通过分析和比较,选用ICCD形式的Shack-Hartmann波前探测器,作为人造信标自适应光学系统的波前探测器。理论分析与实验结果表明:探测器的动态范围与微透镜口径、焦距及探测器工作波长有关;影响探测器波前探测精度的因素有光量子起伏噪声、探测器读出噪声和探测器中光学系统成像质量。 展开更多
关键词 自适应光学 波前探测器 光子计数
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微透镜阵列对Hartmann-Shack波前探测器探测精度的影响 被引量:2
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作者 张强 许冰 姜文汉 《光电工程》 CAS CSCD 1997年第6期1-6,共6页
微透镜阵列是Hartmann-Shack波前探测器的核心元件之一。本文从理论上分析了微透镜阵列的性能对Hartmann-Shack波前探测器的波前探测精度的影响,并根据理论分析进行了一系列实验,得到了有益的结果。理论... 微透镜阵列是Hartmann-Shack波前探测器的核心元件之一。本文从理论上分析了微透镜阵列的性能对Hartmann-Shack波前探测器的波前探测精度的影响,并根据理论分析进行了一系列实验,得到了有益的结果。理论分析和实验结果表明:在微透镜阵列的焦距和孔径大小一定时,提高微透镜阵列的能量利用率和成象质量,可以提高Hartmann-Shack波前探测器的波前探测精度。 展开更多
关键词 波前探测器 哈特曼法 阵列透镜 探测
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基于投影光瞳分布的星地激光通信波前探测 被引量:3
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作者 杨慧哲 张贞钰 +1 位作者 刘进 梁永辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期945-955,共11页
为了解决星地自由空间光学通信系统中的提前角问题,采用了一种基于光强传输的新型波前探测技术——投影光瞳面分布(Projected Pupil Plane Pattern,PPPP),并通过实验室实验验证了该技术的可行性。PPPP基于TIE光强传输公式,根据不同传输... 为了解决星地自由空间光学通信系统中的提前角问题,采用了一种基于光强传输的新型波前探测技术——投影光瞳面分布(Projected Pupil Plane Pattern,PPPP),并通过实验室实验验证了该技术的可行性。PPPP基于TIE光强传输公式,根据不同传输距离下光强分布的变化反解出大气湍流引起的波前畸变。由于PPPP采用的是上行通信激光本身的后向瑞利散射,其测量的大气湍流方向与通信卫星方向一致,因此可以有效解决星地激光通信中的提前角问题。实验模拟了1 m口径的地基望远镜作为上行激光发射装置和后向散射光斑成像设备,通过等效高度分别为10 km和17 km的上行激光后向散射光斑图像来实现对10 km以下大气湍流的波前探测。实验采用的波前畸变模拟装置包括空间光调制器和透明塑料片,实验结果表明,对不同的波前畸变PPPP和通用的夏克-哈特曼波前探测器可以实现相似的波前重构,两者重构相位的残差约为初始相位的30%。 展开更多
关键词 自适应光学 星地激光通信 波前探测器 投影光瞳面分布
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H-S法波前探测的高速图象采集系统
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作者 李安娜 荣志钧 《光电工程》 CAS CSCD 1995年第2期1-7,共7页
自适应光学系统中有两种方法用于测定波前的局部斜率:剪切干涉测量法和哈特曼法(以下简称H-S法)。由于H-S法运用较简单的光学系统,无需任何活动组件,具有较高的光效率,并能很好地用于探测器阵列,因此它更普遍地用于自适应... 自适应光学系统中有两种方法用于测定波前的局部斜率:剪切干涉测量法和哈特曼法(以下简称H-S法)。由于H-S法运用较简单的光学系统,无需任何活动组件,具有较高的光效率,并能很好地用于探测器阵列,因此它更普遍地用于自适应光学系统中。本文介绍了一种应用于H-S法波前探测的高速图象采集系统,提出了应用本图象采集系统解决高帧频探测器阵列与数据处理机之间的同步协调的方法。 展开更多
关键词 自适应 光学系统 图象采集 波前探测器 H-S法
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用Hartmann-Shack传感器测量激光束的波前相位 被引量:23
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作者 鲜浩 李华贵 +1 位作者 姜文汉 吴旭斌 《光电工程》 CAS CSCD 1995年第2期38-45,共8页
Hartmann-Shack传感器已经用于自适应光学系统。它可以同时探测出一束光的振幅和相位信息。通过一个位置传感器,比如CCD,它就可以成为一种对光学系统和光束的静态和动态质量诊断的有力工具。从H-S波前传感器的输... Hartmann-Shack传感器已经用于自适应光学系统。它可以同时探测出一束光的振幅和相位信息。通过一个位置传感器,比如CCD,它就可以成为一种对光学系统和光束的静态和动态质量诊断的有力工具。从H-S波前传感器的输出(波前斜率和近场强度分布),就可以推算出远场特点,如PSF和OTF。本文将介绍波前重构的理论分析和远场特征评估。同时也给出了光束质量的静态和动态的测量结果。 展开更多
关键词 激光束 波前探测器 H-S传感器 传感器
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液晶空间光调制器对真实人眼畸变波前的校正 被引量:9
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作者 姜宝光 穆全全 +3 位作者 曹召良 李抄 夏明亮 宣丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2651-2656,共6页
基于液晶空间光调制器波前调制量大,像素密度高,驱动电压低等优点,用液晶空间光调制器作为校正眼像差的关键元件,研制了用于人眼畸变波前探测和校正的自适应光学系统。介绍了液晶空间光调制器的波前调制原理,利用ZY-GO干涉仪测定了位相... 基于液晶空间光调制器波前调制量大,像素密度高,驱动电压低等优点,用液晶空间光调制器作为校正眼像差的关键元件,研制了用于人眼畸变波前探测和校正的自适应光学系统。介绍了液晶空间光调制器的波前调制原理,利用ZY-GO干涉仪测定了位相调制和灰度级的关系曲线。分别用Hartman-Shack波前探测器和高分辨率液晶空间光调制器探测和校正人眼的波前畸变,对近视5m-1(500度)的人眼进行了自适应校正实验。校正后,系统的波前误差为0.086λPV和0.013λRMS,达到了系统的衍射极限,并可清晰地分辨眼底原来模糊的细胞。实验结果表明,液晶空间光调制器可以有效校正畸变波前,达到提高成像质量的目的。 展开更多
关键词 自适应光学 波前探测器 液晶空间光调制器(LCSLM)
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用Hartmann-Shack波前传感器测量大气湍流特征 被引量:2
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作者 李华贵 姜文汉 鲜浩 《光电工程》 CAS CSCD 1995年第2期46-49,共4页
建立了一个小型Hartmann-Shack波前传感器来测量大气扰动特征。通过单子孔径的象移和许多间距不同的子孔径之间的象移差测得的到达角起伏的统计值来计算出Fried参数r0。本文推导了采用不同孔径参数的实验结果,以... 建立了一个小型Hartmann-Shack波前传感器来测量大气扰动特征。通过单子孔径的象移和许多间距不同的子孔径之间的象移差测得的到达角起伏的统计值来计算出Fried参数r0。本文推导了采用不同孔径参数的实验结果,以及波前斜率的功率谱密度。 展开更多
关键词 自适应光学 大气测量 波前探测器 H-S传感器
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用于21单元H-S波前传感器的自适应光学波前信号处理机
9
作者 胡新奇 曹根瑞 俞信 《光电工程》 CAS CSCD 1996年第6期37-43,共7页
需要处理的数据量大,要求处理的速度快,是应用于H-S波前传感器的自适应光学波前信号处理机的主要特点。本文完成了利用TMS320C25作为处理器,应用于21单元H-S波前传感器的实时波前信号处理的研制。该系统完成对H-... 需要处理的数据量大,要求处理的速度快,是应用于H-S波前传感器的自适应光学波前信号处理机的主要特点。本文完成了利用TMS320C25作为处理器,应用于21单元H-S波前传感器的实时波前信号处理的研制。该系统完成对H-S波前传感器输出的高帧频图象信号的采集、处理,并计算出波前校正所需的控制信号,处理速度不低于250帧/秒。系统有以下特点:①系统有两块图象采集存贮区,一块进行采集时,另一块进行处理,这样可以提高速度;②为了实验中光路调试的方便,系统具有实时图象显示功能;③在C25所带存贮区较多的情况下,通过周密的逻辑设计,保证了系统在无等待状态下运行;④在软件设计上,充分考虑所处理数据的取值范围及计算结果的精度要求,并充分利用C25的特点,以尽可能提高速度;⑤系统紧凑。 展开更多
关键词 自适应光学 波前探测器 图象采集 数字信息处理
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波前传感器子孔径数和信标亮度的匹配
10
作者 陈笠 俞信 《光电工程》 CAS CSCD 1998年第6期28-31,共4页
针对云南天文台1.2m望远镜上的61单元高分辨率自适应光学系统,进行了微光工作环境下波前传感器子孔径数和信标亮度匹配的实验研究。在HartmannShack波前传感器前的平行光路加入一个变倍光学系统,进行了8×... 针对云南天文台1.2m望远镜上的61单元高分辨率自适应光学系统,进行了微光工作环境下波前传感器子孔径数和信标亮度匹配的实验研究。在HartmannShack波前传感器前的平行光路加入一个变倍光学系统,进行了8×8、6×6、4×4和2×2子孔径阵列在不同信标亮度下波前传感器对波前的探测实验。实验结果表明,在弱光工作条件下,HartmannShack波前传感器子孔径数和信标亮度的匹配,有助于提高波前传感器的信噪比,使得自适应光学系统在极弱光环境下仍能校正低阶象差。 展开更多
关键词 自适应光学系统 波前探测器 孔径 信标 传感器
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拍瓦级激光系统前端波前热畸变和晶体动态热透镜效应的测量 被引量:3
11
作者 刘美标 陆效明 +1 位作者 任志君 梁晓燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期835-839,共5页
为了有效改善飞秒拍瓦激光系统的输出波前质量,研究了10Hz前端激光脉冲的波前随泵浦能量的变化特性。结果表明:由于增益介质的热效应,放大光束的斯特尔率(Strehl ratio)随泵浦能量的增加而下降,这说明光束的聚焦性能发生改变。利用波前... 为了有效改善飞秒拍瓦激光系统的输出波前质量,研究了10Hz前端激光脉冲的波前随泵浦能量的变化特性。结果表明:由于增益介质的热效应,放大光束的斯特尔率(Strehl ratio)随泵浦能量的增加而下降,这说明光束的聚焦性能发生改变。利用波前展开的Zernike系数,进一步分析研究发现,由于热透镜效应,经多通放大的激光脉冲波前不仅离焦量发生了变化,像散量也发生了变化。离焦量和像散畸变是光束经过多程放大后畸变变化的两个主要分量,要改善波前必须予以补偿。在此基础上,用He-Ne光作为探测光,测量了实验装置中的钛宝石在不同泵浦能量下的热焦距,与基于钛宝石晶体参数计算出的理论值符合较好。 展开更多
关键词 测量 热透镜效应 飞秒激光 波前探测器 Zernike系数
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星地激光通信无波前传感器优化算法仿真分析
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作者 蔡义 汪红熳 亓波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期1063-1068,共6页
在星地激光通信中,大气扰动会降低通信质量,在通信的接收端对大气扰动进行补偿,能提高通信质量。通信中的强闪烁等会出现波前探测器不能探测出波前畸变的情况,需要采用无波前探测器的成像校正技术来实现星地激光通信中大气扰动的补偿。... 在星地激光通信中,大气扰动会降低通信质量,在通信的接收端对大气扰动进行补偿,能提高通信质量。通信中的强闪烁等会出现波前探测器不能探测出波前畸变的情况,需要采用无波前探测器的成像校正技术来实现星地激光通信中大气扰动的补偿。为了实现星地激光通信中大气扰动的实时补偿,对改进遗传、模拟退火和模式逼近法这三种优化控制算法进行了仿真,并从算法的收敛速度、校正效果、稳定性和变形镜操作次数等四个方面进行了比较和分析。仿真结果表明:遗传算法收敛速度慢,但将归一化光强从0.079 5提升到0.99,适合于对静态像差的校正;模式逼近法只需要2次迭代就能将归一化光强从0.079 5提升到0.862,适合于星地激光通信中大气扰动的实时校正。 展开更多
关键词 遗传算法 退火算法 模式逼近法 波前探测器成像校正技术
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Flatness detection method of splicing detector based on channel spectral dispersion
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作者 ZHAO Hong-chao ZHANG Xiao-qian AN Qi-chang 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第4期889-898,共10页
For segmented detectors,surface flatness is critical as it directly influences both energy resolution and image clarity.Additionally,the limited adjustment range of the segmented detectors necessitates precise benchma... For segmented detectors,surface flatness is critical as it directly influences both energy resolution and image clarity.Additionally,the limited adjustment range of the segmented detectors necessitates precise benchmark construction.This paper proposes an architecture for detecting detector flatness based on channel spectral dispersion.By measuring the dispersion fringes for coplanar adjustment,the final adjustment residual is improved to better than 300 nm.This result validates the feasibility of the proposed technology and provides significant technical support for the development of next-generation large-aperture sky survey equipment. 展开更多
关键词 large aperture telescope segmented detector surface wavefront detection channel spectral dispersion
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利用内腔变形反射镜补偿激光器畸变的研究 被引量:3
14
作者 杨振刚 陈海清 +1 位作者 王磊 任温馨 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期449-451,共3页
固体激光器中,增益介质由于热沉积产生的热畸变严重影响了激光器的稳定性和输出功率以及光束质量。为了补偿激光器腔内畸变,采用了一种利用变形反射镜作为内腔反射镜的方法,运用静电力作用于变形薄膜反射镜,来改变谐振腔的结构。从外部... 固体激光器中,增益介质由于热沉积产生的热畸变严重影响了激光器的稳定性和输出功率以及光束质量。为了补偿激光器腔内畸变,采用了一种利用变形反射镜作为内腔反射镜的方法,运用静电力作用于变形薄膜反射镜,来改变谐振腔的结构。从外部引入一束参考光通过激光腔,利用波前探测器可测得腔内畸变对参考光的影响,并利用变形反射镜校正此畸变。实验结果表明,该方法能对腔内畸变进行有效的补偿,提高激光器的输出功率及光束质量。 展开更多
关键词 激光技术 变形反射镜 波前探测器 畸变补偿 输出功率
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高功率二极管泵浦激光模块的热致球差 被引量:2
15
作者 孙殷宏 唐淳 +1 位作者 庞毓 于益 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1455-1458,共4页
为获得高功率高光束质量的激光器,对激光器中的热致球差进行了研究。介绍了高功率二极管泵浦Nd:YAG棒激光模块热致球差的测量和补偿方法。使用S-H波前探测器测量了激光模块的三阶球差,设计了补偿系统对激光模块的球差进行了补偿,并对补... 为获得高功率高光束质量的激光器,对激光器中的热致球差进行了研究。介绍了高功率二极管泵浦Nd:YAG棒激光模块热致球差的测量和补偿方法。使用S-H波前探测器测量了激光模块的三阶球差,设计了补偿系统对激光模块的球差进行了补偿,并对补偿前后的各阶像差进行了分析。在主振功放(MOPA)系统中使用球差补偿系统,工作电流110 A时,光束质量平方因子从9.2提高到6.4。实验结果表明球差补偿系统能消除激光模块的的三阶球差,而且不会引起其它像差的增大,提高了激光器光束质量。 展开更多
关键词 三阶球差 球差补偿系统 MOPA 泽尼克多项式 S-H波前探测器
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基于MEMS技术的自适应光学系统的研究 被引量:1
16
作者 杨振刚 陈海清 +1 位作者 李俊 余洪斌 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期1-4,共4页
用自适应光学系统来校正由大气湍流等产生的波前畸变,能够得到很好的效果。通过对自适应光学系统的工作原理进行研究,提出了一种基于MEMS技术的微小型自适应光学系统校正波前畸变的方法,将MEMS技术应用于变形反射镜,并构建了具体的实验... 用自适应光学系统来校正由大气湍流等产生的波前畸变,能够得到很好的效果。通过对自适应光学系统的工作原理进行研究,提出了一种基于MEMS技术的微小型自适应光学系统校正波前畸变的方法,将MEMS技术应用于变形反射镜,并构建了具体的实验平台,用来校正一种人为产生的波前畸变,且阐述了具体的实验过程。实验结果表明,基于MEMS技术的自适应光学系统能够很好地闭环校正波前畸变,且其体积小、质量轻、校正性能稳定,为自适应光学技术在星载相机上的应用提供了依据。 展开更多
关键词 自适应光学系统 MEMS技术 波前探测器 变形反射镜 校正
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光子计数式动态交变剪切干涉仪噪声分析
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作者 饶长辉 姜文汉 李明全 《光电工程》 CAS CSCD 1996年第4期10-15,共6页
在自适应光学系统中,波前探测器的噪声是一个主要误差源。本文中分析了光子计数式动态交变剪切干涉仪波前探测器的噪声情况,从理论上推导了剪切干涉仪相位角均方根误差随光强和采样周期的变化以及变化关系,并首次引入等效噪声带宽对... 在自适应光学系统中,波前探测器的噪声是一个主要误差源。本文中分析了光子计数式动态交变剪切干涉仪波前探测器的噪声情况,从理论上推导了剪切干涉仪相位角均方根误差随光强和采样周期的变化以及变化关系,并首次引入等效噪声带宽对施加滤波后噪声改善进行了分析。另外还给出了实测的探测器噪声均方根值。 展开更多
关键词 自适应光学 波前探测器 剪切干涉仪 光子计数
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自适应光学
18
《中国光学》 EI CAS 1997年第2期99-99,共1页
O43 97021391光子计数型Shack—Hartmann波前探测器研究=Research of Shack-Hartmann wavefrontsensor in photon counting condition[刊,中]/张强,姜文汉(中科院成都光电技术所.四川,成都(610209))//光学精密工程.—1996,4(5).—90—9... O43 97021391光子计数型Shack—Hartmann波前探测器研究=Research of Shack-Hartmann wavefrontsensor in photon counting condition[刊,中]/张强,姜文汉(中科院成都光电技术所.四川,成都(610209))//光学精密工程.—1996,4(5).—90—94波前探测器是自适应光学系统的关键部分,用来探测由于大气湍流引起的入射光波前畸变。通过分析和比较。 展开更多
关键词 自适应光学系统 波前探测器 大气湍流 光电技术 精密工程 畸变 计数型 入射光 成都 中科院
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自适应光学
19
《中国光学》 EI CAS 2002年第2期109-109,共1页
O439 2002021589波面斜率结构函数及其在自适应光学扩展信标波前探测器中的应用=Structure function of wavefrontslope fluctuation in adaptive optics and its applica-tion to extended beacon wavefront detection[刊,中]/陈珂,赵... O439 2002021589波面斜率结构函数及其在自适应光学扩展信标波前探测器中的应用=Structure function of wavefrontslope fluctuation in adaptive optics and its applica-tion to extended beacon wavefront detection[刊,中]/陈珂,赵达尊(北京理工大学光电工程系.北京(100081))∥光学技术.—2001,27(2). 展开更多
关键词 自适应光学系统 波前探测器 结构函数 扩展信标 面斜率 大气湍流 强激光 光学技术 光电工程 重构
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自适应光学
20
《中国光学》 EI CAS 1999年第1期100-100,共1页
O431 99010696由重构矩阵存储精度引起的波前重构误差的研究=Study of error caused by wavefront-reconstruction-matrix precision[刊,中]/张家如,张凯,周克恩,万敏(中物院应用电子学研究所.四川。
关键词 重构误差 重构矩阵 区域法重构 自适应光学 泽尼克多项式 波前探测器 应用电子 强激光 存储 迭代精度
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