基于模式法的畸變波前處理技術(shù)研究.pdf

1、激光在大氣信道中傳輸時不可避免的會受到大氣湍流的影響，導(dǎo)致激光的波前相位因大氣折射率的起伏產(chǎn)生畸變。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)可以有效的補(bǔ)償大氣湍流引起的波前畸變，在地質(zhì)遙感、地基天文、空間光通信等各個方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)可以實(shí)時探測和校正波前畸變，模式法在分析和重構(gòu)波前畸變上有著很大的優(yōu)勢，本文主要開展基于模式法的畸變波前處理技術(shù)的研究，研究主要目的是在保證波前校正殘差小于的λ/4前提下，提高自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的閉環(huán)控制帶寬。

2、　　本研究內(nèi)容為基于Zernike模式法的波前處理器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。根據(jù)波前處理器的主要任務(wù)設(shè)計了波前處理器的軟件流程，重點(diǎn)對基于Zernike模式法的波前重構(gòu)與校正算法進(jìn)行了分析與仿真，最終完成波前處理器的軟件編寫；設(shè)計了波前處理器的硬件電路，完成了電路的調(diào)試與驗(yàn)證。采用理論分析、仿真分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等多種方式相結(jié)合的研究方法，開展了畸變波前處理技術(shù)的研究工作。軟件上采用模塊化設(shè)計，對各個子模塊都進(jìn)行相應(yīng)的理論分析和系統(tǒng)仿真；在理論研究的

3、基礎(chǔ)上，設(shè)計了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的整體方案，通過設(shè)計完成的硬件與軟件模塊，對整個自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。保證硬件電路和軟件模塊工作正常的情況下，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺，對波前校正器的參數(shù)進(jìn)行測定，并將其導(dǎo)入波前處理器，用以完成自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的閉環(huán)控制；開展了基于Zernike模式法的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的功能和性能驗(yàn)證，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：基于Zernike模式法的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)具有可行性和有效性；所設(shè)計的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)滿足研制要求；在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證條件下