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基于深度学习的机载遥感通信自适应光学波前校正方法
1
作者 涂芳 周华涛 袁晓桂 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期232-237,共6页
为了提升机载遥感通信系统的成像质量,增强遥感通信效能,提出基于深度学习的机载遥感通信自适应光学波前校正方法。首先利用H-S波前传感器实施波前探测,结合Zernike多项式,构建携带Zernike系数的详细遥感波前畸变的信息。然后,利用基于... 为了提升机载遥感通信系统的成像质量,增强遥感通信效能,提出基于深度学习的机载遥感通信自适应光学波前校正方法。首先利用H-S波前传感器实施波前探测,结合Zernike多项式,构建携带Zernike系数的详细遥感波前畸变的信息。然后,利用基于深度学习的卷积神经网络对波前畸变信息实施分析,结合CBAM注意力机制,实现波前畸变的特征识别及分类,并利用网络全连接层的整合逼近能力,实现波前畸变特征的量化。最后,根据波前畸变特征量化构建电压补偿相位,结合SPGD算法自适应生成DM变形镜的控制信号,通过控制信号的迭代生成,达到波前畸变的校正目的。实验表明,所提方法畸变校正效果显著,能够有效改善机载遥感通信系统的成像质量,为可靠遥感数据的生成提供技术支持。 展开更多
关键词 H-S波前传感器 ZERNIKE多项式 Zernike系数 CBAM注意力机制 SPGD算法
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Shack-Hartmann波前传感器检测大口径圆对称非球面反射镜 被引量：17
2
作者 张金平 张学军 +1 位作者 张忠玉 郑立功 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期492-498,共7页
针对大口径非球面反射镜在研磨阶段后期其面形与理想面形存在较大偏差,且表面粗糙度较大、反射率较低,采用轮廓仪和普通干涉仪检测无法满足测试要求等问题,提出采用动态范围大且精度高的Shack-Hartmann波前传感器来检测大口径非球面反... 针对大口径非球面反射镜在研磨阶段后期其面形与理想面形存在较大偏差,且表面粗糙度较大、反射率较低,采用轮廓仪和普通干涉仪检测无法满足测试要求等问题,提出采用动态范围大且精度高的Shack-Hartmann波前传感器来检测大口径非球面反射镜。研究分析了Shack-Hartmann波前传感器检测系统的原理及系统误差并编写了相应的数据处理软件。为了验证该方法的可行性,对已经加工完成的350mm口径旋转对称双曲面面形进行了检测,测量得到的面形误差PV值、RMS值分别为0.388λ、0.043λ(λ=632.8nm);与干涉测量的标准结果进行了对比,得到的面形偏差PV值、RMS值分别为0.014λ和0.001λ。对比结果表明,Shack-Hartmann波前传感器的测量结果正确可靠,从而验证了Shack-Hartmann波前传感器检测大口径非球面反射镜的可行性。 展开更多
关键词 shack-hartmann波前传感器 轮廓仪 非球面反射镜 大口径反射镜 相对测量
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Shack-Hartmann波前传感器在光学检验中的应用 被引量：5
3
作者 李宏壮 王志臣 +3 位作者 刘欣悦 卫沛峰 明名 孟浩然 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期134-138,共5页
介绍用于光学检测的Shack-Hartmann(S-H)波前传感器,以及相应的检测实验结果。在实验室内,通过与Zygo干涉仪的测量结果对比,得出传感器的测量精度优于λ/50RMS(λ=632.8nm)。在外场利用星光作为光源,对口径1m、焦距11m的望远镜进行了系... 介绍用于光学检测的Shack-Hartmann(S-H)波前传感器,以及相应的检测实验结果。在实验室内,通过与Zygo干涉仪的测量结果对比,得出传感器的测量精度优于λ/50RMS(λ=632.8nm)。在外场利用星光作为光源,对口径1m、焦距11m的望远镜进行了系统波像差检验,测量结果为0.39λ～0.46λRMS之间,并随着俯仰角的增加而增大,主要像差形式为三阶像散。 展开更多
关键词 shack-hartmann波前传感器 面形检测 波像差检测 光学检验
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Shack-Hartmann波前传感器图像自适应阈值的选取 被引量：14
4
作者 夏明亮 李抄 +3 位作者 刘肇南 李大禹 胡立发 宣丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期334-340,共7页
Shack-Hartmann(S-H)波前传感器光斑图像阈值的选取对质心探测精度有较大的影响。本文分析了S-H波前传感器光斑图像的特点,研究了光斑图像阈值对质心探测精度的影响,在此基础上提出了一种基于灰度直方图原理的多峰自适应阈值选取方法。... Shack-Hartmann(S-H)波前传感器光斑图像阈值的选取对质心探测精度有较大的影响。本文分析了S-H波前传感器光斑图像的特点,研究了光斑图像阈值对质心探测精度的影响,在此基础上提出了一种基于灰度直方图原理的多峰自适应阈值选取方法。实验结果表明,对于信噪比>4的S-H波前传感器光斑图像,本方法能够比较有效地自动选取每帧图像的阈值;但对于信噪比<4的图像,分割效果不是很理想。将使用本阈值算法的S-H波前传感器应用到自适应光学系统中进行闭环校正实验,结果显示,校正后的系统波前误差从10.41λ(PV值,λ=632.8nm)降低到0.12λ,基本达到了衍射极限水平,表明本方法可以满足S-H波前传感器的实用要求。 展开更多
关键词 波前传感器 shack-hartmann波前传感器 阈值选取
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Shack-Hartmann波前传感器质心探测的优化方法 被引量：4
5
作者 赵菲菲 黄玮 +1 位作者 许伟才 杨添星 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期3005-3009,共5页
为提高Shack-Hartmann(S-H)波前传感器的光斑质心探测精度,在分析质心探测误差来源的基础上,提出基于模板匹配的探测窗口选取方法和基于单个光斑的自适应阈值选取方法,将这两种方法与加权质心算法相结合求取质心,提高了质心探测精度。... 为提高Shack-Hartmann(S-H)波前传感器的光斑质心探测精度,在分析质心探测误差来源的基础上,提出基于模板匹配的探测窗口选取方法和基于单个光斑的自适应阈值选取方法,将这两种方法与加权质心算法相结合求取质心,提高了质心探测精度。与固定阈值和传统质心算法相比较,当SNR大于3时,质心探测精度平均提高了约40%。将文中的方法应用于可见光波段的商品S-H波前传感器,实验表明:文中方法得到的质心偏离度由传统方法的0.83pixel的最大值减小至0.15pixel。该工作有重要的应用价值。 展开更多
关键词 质心探测 shack-hartmann波前传感器 阈值选取 窗口选取
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衍射微透镜列阵在Shack-Hartmann波前传感器中的应用 被引量：1
6
作者 杜春雷 林大健 +2 位作者 周明宝 郭履容 郭永康 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第8期732-735,共4页
菲涅耳衍射微透镜列阵是目前广泛应用的衍射光学元件之一,它是基于衍射原理,由计算机设计,并通过微细加工技术制作成的.本文介绍了8相位台阶菲涅耳衍射微透镜列阵的制作方法,并描述了一个用16×16微透镜列阵形成的小型 Shack-Hartma... 菲涅耳衍射微透镜列阵是目前广泛应用的衍射光学元件之一,它是基于衍射原理,由计算机设计,并通过微细加工技术制作成的.本文介绍了8相位台阶菲涅耳衍射微透镜列阵的制作方法,并描述了一个用16×16微透镜列阵形成的小型 Shack-Hartmann 波前传感实验系统,用该系统可对入射波前进行测量和重建. 展开更多
关键词 微透镜列阵 衍射光学元件 波前传感器
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面向自由空间光通信波前校正的改进模拟退火算法
7
作者 李洪利 刘欣悦 +2 位作者 杜博军 曹景太 张恒 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第4期784-793,共10页
为了补偿大气湍流对相干自由空间光通信的影响,本文研发了一种基于改进模拟退火算法的自适应光学系统,旨在优化系统的混频效率和降低误码率,从而提升整体系统性能。首先,介绍了含有无波前自适应光学部分的相干光通信系统的组成,并重点... 为了补偿大气湍流对相干自由空间光通信的影响,本文研发了一种基于改进模拟退火算法的自适应光学系统,旨在优化系统的混频效率和降低误码率,从而提升整体系统性能。首先,介绍了含有无波前自适应光学部分的相干光通信系统的组成,并重点分析了混频效率和误码率等关键参数。随后,详细阐述了改进模拟退火算法的工作原理及其在自适应光学系统中的应用。为了验证算法的有效性,进行了数值模拟分析,并与传统算法进行了对比分析。最后,在实验平台上收集实际数据以进一步评估算法性能。实验结果表明:改进模拟退火算法相比于普通模拟退火算法,迭代次数减少50%的情况下,误码率降低到10^(-9),混频效率提高到0.9。改进模拟退火算法可以减少传统自适应光学系统的迭代次数,提高波前校正精度,满足通信系统的需求。 展开更多
关键词 波前校正 自适应光学 无波前传感 混频效率 误码率
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哈特曼传感器检测微透镜波前方法
8
作者 杨伟斌 王春艳 +4 位作者 张为国 王金玉 夏良平 杜春雷 孙昊 《应用光学》 北大核心 2025年第2期380-387,共8页
随着微透镜的广泛应用,微透镜光学性能的快速检测是使用者和加工人员亟待解决的关键问题。提出利用哈特曼波前传感器来检测微透镜波前,从而快速表征其光学性能。为了验证该方法的可行性,设计了利用哈特曼传感器测量微透镜波前的总体方案... 随着微透镜的广泛应用,微透镜光学性能的快速检测是使用者和加工人员亟待解决的关键问题。提出利用哈特曼波前传感器来检测微透镜波前,从而快速表征其光学性能。为了验证该方法的可行性,设计了利用哈特曼传感器测量微透镜波前的总体方案,搭建了测量实验系统,并对测量的误差源进行了分析。结合实验方案,研究质心提取算法、Zernike多项式波前重构算法,保证光斑质心提取精度及波前重构精度,并分析了待测透镜孔径衍射对波前检测精度的影响。结合200μm的凸透镜进行波前检测实验,得到了其波前误差和初级像差信息,为微透镜光学性能的快速检测提供了一种全新的思路。 展开更多
关键词 微透镜 哈特曼传感器 质心提取 波前重构 光学性能
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实际大气湍流下弱光信标Shack-Hartmann波前传感器的波前斜率探测误差 被引量：2
9
作者 沈锋 姜文汉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期549-554,共6页
深入分析了 Shack-Hartmann波前传感器 (S-H WFS)在实际大气湍流条件下弱光信标波前斜率的探测误差 ,导出了定量分析的数学模型。分析结果表明 ,当 S-H WFS用于弱光信标 (光子受限 )湍流波前斜率的探测时 ,除了信标光起伏和探测器噪声... 深入分析了 Shack-Hartmann波前传感器 (S-H WFS)在实际大气湍流条件下弱光信标波前斜率的探测误差 ,导出了定量分析的数学模型。分析结果表明 ,当 S-H WFS用于弱光信标 (光子受限 )湍流波前斜率的探测时 ,除了信标光起伏和探测器噪声外 ,大气强度闪烁、天空背景光等因素会增加探测误差 ,并且随着探测信标与天空背景光的对比度的下降 。 展开更多
关键词 自适应光学 波前传感器 探测误差 大气湍流 弱光信标波前斜率
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基于哈特曼波前探测的显微物镜像差检测方法研究
10
作者 布一帆 邹有云 +3 位作者 杜文杰 邓杰 葛鑫磊 马剑强 《光电工程》 北大核心 2025年第7期123-132,共10页
显微物镜的光学性能决定显微成像质量,这对波前像差检测具有重要意义。因此,提出一种基于哈特曼波前传感器的显微物镜像差检测方法。该方法可利用双球面法标定系统误差,实现显微物镜像差的检测。建立仿真模型并模拟分析,结果表明,该方... 显微物镜的光学性能决定显微成像质量,这对波前像差检测具有重要意义。因此,提出一种基于哈特曼波前传感器的显微物镜像差检测方法。该方法可利用双球面法标定系统误差,实现显微物镜像差的检测。建立仿真模型并模拟分析,结果表明,该方法测量的显微物镜像差与实际像差近似相等,验证了该方法的有效性。搭建实验装置并对显微物镜进行像差检测,结果表明,物镜的均方根值(RMS)检测精度≤10 nm,重复性精度<0.3 nm,验证了该方法的可行性,为中低倍数显微物镜波前像差检测提供了一种检测方法。 展开更多
关键词 波前像差检测 哈特曼波前传感器 绝对检测技术 显微物镜
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基于波前传感器的振动信号面阵遥感探测研究
11
作者 罗鸿声 罗权 +2 位作者 袁靖 苏金善 江伟 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期60-70,共11页
振动信号的遥感探测在地质勘探和地震监测中具有重要应用。基于此,本研究发展了一种基于波前传感器的激光遥感系统,可在目标区域内实现地震波的面阵探测。为优化探测效果,建立了激光衰减模型、面阵推扫探测模型及激光功率反射模型。为... 振动信号的遥感探测在地质勘探和地震监测中具有重要应用。基于此,本研究发展了一种基于波前传感器的激光遥感系统,可在目标区域内实现地震波的面阵探测。为优化探测效果,建立了激光衰减模型、面阵推扫探测模型及激光功率反射模型。为验证系统的空中动态探测能力,在200 m飞行高度上使用70 mW的连续635 nm波长的激光器照射目标区域。实验结果表明,地面不同位置的振动信号与波前传感器中的微透镜阵列之间存在一对一对应关系。与传统方法相比,该系统具备实时处理地面振动数据的优势,可快速分析并提取地震波关键特征。采用11×11微透镜阵列配置时,探测覆盖面积达1.2 m^(2),实现了对较大区域的有效面阵探测。 展开更多
关键词 激光遥感 振动信号 波前传感器 面阵探测
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基于哈特曼探测器的光学传递函数测量方法研究
12
作者 张黄轲 李子凡 +4 位作者 施文恺 毛红敏 陆焕钧 樊丽娜 曹召良 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第4期819-829,共11页
为实现光学传递函数的低成本、实时测量,本文提出基于哈特曼探测器的光学传递函数测量方法。首先,基于哈特曼探测器的测量波面,给出光学传递函数的测量方法。然后,设计传函测量光路,并给出焦深、像差和焦距的测量方法。同时,设计了物镜... 为实现光学传递函数的低成本、实时测量,本文提出基于哈特曼探测器的光学传递函数测量方法。首先,基于哈特曼探测器的测量波面,给出光学传递函数的测量方法。然后,设计传函测量光路,并给出焦深、像差和焦距的测量方法。同时,设计了物镜像差的标定光路,并给出标定方法。最后,搭建实验光路,实现了单透镜的调制传递函数(MTF)、像差、焦距、焦深及色差的测量。结果显示,该方法实现了0~1°视场透镜的MTF测量;透镜的像散、慧差及球差分别为0.114λ、0.128λ和0.02λ;0°视场下透镜的色差在红、绿、蓝三个波长下分别为0.047λ、0.055λ、0.048λ,1°视场下增长到0.117λ、0.176λ和0.154λ;焦深为0.454 mm,误差2%,焦距为74.6 mm,误差0.8%。结果表明该测量方法能够实现透镜的传函测量,为光学系统传函的低成本、实时测量提供技术途径。 展开更多
关键词 哈特曼探测器 光学传递函数 像差 焦距测量 色差
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小波滤波在Shack-Hartmann传感器上的应用
13
作者 蒋鹏 杨泽平 张雨东 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期55-58,共4页
在使用Shack-Hartmann传感器进行大口径非球面镜面检测中,外部环境的各种振动影响以及气流、温差的干扰都会使检测精度下降。针对这个问题,提出了一种新的时域小波滤波技术。这项技术可以对传感器的信号干扰在时间域上进行不同层次的小... 在使用Shack-Hartmann传感器进行大口径非球面镜面检测中,外部环境的各种振动影响以及气流、温差的干扰都会使检测精度下降。针对这个问题,提出了一种新的时域小波滤波技术。这项技术可以对传感器的信号干扰在时间域上进行不同层次的小波分析,提取干扰信号的先验特征,对测量数据进行有效的滤波,减小波前的扰动起伏,以更准确地探测质心。实验结果表明,采用这种技术后,Shack-Hartmann波前传感器对光学镜面检测的静态测量精度提高了50%以上,离散性减少到原来的20%-30%。 展开更多
关键词 shack-hartmann传感器 数字滤波 波前传感器 小波滤波
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哈特曼-夏克波前传感器高精度球面波标定方法研究 被引量：4
14
作者 包明帝 史国华 +1 位作者 邢利娜 何益 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期521-527,共7页
为解决哈特曼-夏克波前传感器传统标定方法存在的测量精度低、稳定性不足等问题,提出了一种基于球面波的哈特曼-夏克波前传感器高精度绝对标定方法。通过理论推导获取了球面波的高精度标定方法,结合搭建的球面波标定实验装置,对子孔径数... 为解决哈特曼-夏克波前传感器传统标定方法存在的测量精度低、稳定性不足等问题,提出了一种基于球面波的哈特曼-夏克波前传感器高精度绝对标定方法。通过理论推导获取了球面波的高精度标定方法,结合搭建的球面波标定实验装置,对子孔径数为128×128的哈特曼-夏克波前传感器完成高精度标定。该方法计算得到了哈特曼-夏克波前传感器结构参数f,w以及L_(0)的精确值。对标定后的哈特曼-夏克波前传感器的测量精度进行测试,实验结果表明,经本文方法标定后的哈特曼-夏克波前传感器的波前复原精度达到了PV=1.376×10^(-2)λ,RMS=4×10^(-3)λ(λ=625 nm),重复性精度为PV=3.2×10^(-3)λ,RMS=9.76×10^(-4)λ(λ=625 nm)。该方法可以为大口径的SHWFS完成高精度标定,提升测量精度。 展开更多
关键词 哈特曼-夏克波前传感器 绝对标定 球面波前
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光学波前传感技术研究进展
15
作者 孙思蔚 魏静轩 刘永 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期672-684,共13页
光学波前是光波相位面的几何表示,光学波前传感技术通过检测光波传播路径中的相位变化来分析物体的性质。该技术广泛应用于大气湍流检测、光学元件缺陷分析、生物样品研究等领域,在天文学、自适应光学、显微成像、激光系统和生物医学等... 光学波前是光波相位面的几何表示,光学波前传感技术通过检测光波传播路径中的相位变化来分析物体的性质。该技术广泛应用于大气湍流检测、光学元件缺陷分析、生物样品研究等领域,在天文学、自适应光学、显微成像、激光系统和生物医学等方面具有重要作用。然而,常见探测器仅对光强度敏感,为了探测光学波前,通常需要在探测前端使用一系列复杂的光学元件,这导致系统体积庞大、成本高昂且结构复杂。近年来,随着微纳光学和人工智能等领域的不断进展,涌现出一系列基于新原理、新器件和新算法的集成化、小型化和高性能的光学波前传感技术。该论文系统综述了近期光学波前传感技术的研究进展,并根据其原理将其分为干涉型和非干涉型两大类,具体包括剪切干涉型、光栅干涉型、近场干涉型、算法重构型和维度关联型等技术。最后,总结了当前领域尚存的挑战,并展望了未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 光学波前传感 微纳光学 人工智能 自适应光学
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用夏克-哈特曼探测器测量人眼波前像差 被引量：16
16
作者 程少园 曹召良 +3 位作者 胡立发 穆全全 李鹏飞 宣丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1060-1067,共8页
为了精确测量人眼的高低阶像差,设计并搭建了一套人眼波前像差精确测量光学系统。该系统采用夏克-哈特曼波前探测器进行波前探测,可以在不同瞳孔、不同视场和不同调焦状态下精确测量人眼的波前像差。用ZEMAX软件对系统进行模拟分析,验... 为了精确测量人眼的高低阶像差,设计并搭建了一套人眼波前像差精确测量光学系统。该系统采用夏克-哈特曼波前探测器进行波前探测,可以在不同瞳孔、不同视场和不同调焦状态下精确测量人眼的波前像差。用ZEMAX软件对系统进行模拟分析,验证了该系统的探测精度,讨论了系统的调焦性能。用该系统实验分析了人眼各阶像差的分布情况、瞳孔大小和调焦状态对人眼波前像差的影响,以及人眼波前像差的时间和空间变化特性(变化频率约3 Hz,等晕角约为1.5°)。结果表明,该系统精度高(PV<1/20λ),操作方便,是人眼波像差的研究和个性化角膜手术的有力工具。 展开更多
关键词 夏克-哈特曼波前传感器 人眼 波像差 杂散光
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云南天文台1．2m望远镜61单元自适应光学系统 被引量：26
17
作者 饶长辉 姜文汉 +14 位作者 张雨东 凌宁 李梅 张学军 李彦英 官春林 陈东红 沈锋 廖周 汤国茂 周璐春 王彩霞 张昂 吴碧琳 魏凯 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期295-302,共8页
云南天文台1．2 m望远镜61单元自适应光学系统已经完成升级改造并投入使用。该自适应光学系统主要由倾斜跟踪控制回路、高阶校正回路以及高分辨力成像系统组成。为了提高系统的跟踪精度,倾斜跟踪控制回路由两级倾斜校正回路串联而成,用... 云南天文台1．2 m望远镜61单元自适应光学系统已经完成升级改造并投入使用。该自适应光学系统主要由倾斜跟踪控制回路、高阶校正回路以及高分辨力成像系统组成。为了提高系统的跟踪精度,倾斜跟踪控制回路由两级倾斜校正回路串联而成,用于校正望远镜的跟踪误差和大气湍流引起的倾斜跟踪误差。高阶校正回路主要由一套哈特曼波前传感器、一块61单元变形反射镜以及一套高速数字波前处理机组成。系统中哈特曼波前传感器的工作波段为400-700 nm,系统成像波段为700-900 nm。在介绍61单元自适应光学系统各组成部分的基础上,对该系统的性能进行了分析,并给出了实际天文恒星目标的高分辨力自适应光学成像观测结果。 展开更多
关键词 自适应光学 波前传感器 跟踪 性能分析
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薄反射镜主动光学实验系统 被引量：10
18
作者 李宏壮 王建立 +3 位作者 林旭东 刘欣悦 陈宝刚 韩昌元 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期120-125,共6页
用口径400mm、厚12mm的薄反射镜作为实验镜进行了主动光学实验。支撑系统由背部12个主动支撑点和3个固定支撑点组成,主动支撑点采用由压电陶瓷促动器和压力传感器组成的力促动器,用于控制实验镜面形,固定支撑点用于控制实验镜的定位。通... 用口径400mm、厚12mm的薄反射镜作为实验镜进行了主动光学实验。支撑系统由背部12个主动支撑点和3个固定支撑点组成,主动支撑点采用由压电陶瓷促动器和压力传感器组成的力促动器,用于控制实验镜面形,固定支撑点用于控制实验镜的定位。通过Shack-Harmann波前传感器测量镜面面形并拟合出Zernike像差,用阻尼最小二乘法计算出校正力,通过PID算法闭环控制各促动器施加力的过程。通过主动校正,将初始支撑状态下的1.16λ(λ=632.8nm)RMS面形精度校正到0.07λRMS,优于镜面抛光后的0.1λRMS。 展开更多
关键词 主动光学 Shack-Harmann波前传感器 力促动器 阻尼最小二乘法
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高级像差对人眼成像质量和视觉的影响 被引量：15
19
作者 全薇 凌宁 +1 位作者 王肇圻 吕福云 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期5-9,共5页
定量地研究高级像差对人眼成像质量和视觉的影响对人眼像差矫正具有重要的实验和临床意义。利用Hartmann-Shack波前传感器人眼像差仪测量了正常人眼6mm瞳孔的波前像差,由波前像差计算出人眼光学系统的光学调制传递函数MTF和Strehl比率,... 定量地研究高级像差对人眼成像质量和视觉的影响对人眼像差矫正具有重要的实验和临床意义。利用Hartmann-Shack波前传感器人眼像差仪测量了正常人眼6mm瞳孔的波前像差,由波前像差计算出人眼光学系统的光学调制传递函数MTF和Strehl比率,并由MTF和视网膜空间像调制度AIM曲线计算出人眼视锐度和对比敏感度函数CSF。根据MTF和Strehl比率分析了高级像差对人眼成像质量的影响,根据视锐度和对比敏感度函数CSF分析了高级波像差对视觉的影响。研究表明Zernik前6级像差对人眼成像质量和视觉的影响是不可忽略的,更高级的像差对人眼成像质量和视觉的影响较小,甚至可以忽略。对Zernik前6级像差进行矫正,可以得到相当好的视觉。 展开更多
关键词 波前像差 Hartmann-Shack波前传感器 斯特列耳比率 对比敏感度 视锐度
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人眼像差探测哈特曼波前传感器的质心优化 被引量：15
20
作者 钮赛赛 沈建新 +1 位作者 梁春 张运海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3016-3024,共9页
为提高自适应光学系统中Hartmann-Shack波前传感器的动态测量范围和测量精度,对由CCD采集的波前光斑图进行了质心探测研究。介绍了波前传感器的工作原理,根据127单元传感器的结构特征和实际人眼光斑图的畸变特点,提出了一种动态定位光... 为提高自适应光学系统中Hartmann-Shack波前传感器的动态测量范围和测量精度,对由CCD采集的波前光斑图进行了质心探测研究。介绍了波前传感器的工作原理,根据127单元传感器的结构特征和实际人眼光斑图的畸变特点,提出了一种动态定位光斑区域、动态分割区域内部阈值以及锁定最优探测窗口的自适应光斑质心探测方法。讨论了该方法中阈值等级选取对人眼光斑图质心探测的影响,并通过仿真和实验分析了算法的质心探测精度和算法对噪声影响的鲁棒性。实验结果表明,光斑区域内选取阈值等级为总等级数的(50±3)%时最合适;与其他方法相比,自适应质心探测方法的探测误差减小了60%以上;将该探测方法运用至自适应光学视网膜成像系统的波前传感器中,可将人眼像差RMS值从0.728λ闭环校正到0.081λ(λ=785nm),达到衍射极限,并获得视网膜图像。本方法针对光斑特征选择不同实验参数,弥补了传统算法的局限性,基本满足了人眼像差测量的可行性和实用性。 展开更多
关键词 自适应光学 Hartmann-Shack波前传感器 质心探测 人眼像差
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