搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种基于全息术的光学系统闭环像差补偿方法

唐艳秋 孙强 赵建 姚凯男

一种基于全息术的光学系统闭环像差补偿方法

唐艳秋, 孙强, 赵建, 姚凯男
PDF
导出引用
导出核心图
  • 提出了一种基于21单元变形镜与全息波前传感器的全息自适应光学系统, 并对其像差校正能力进行了分析. 首先描述了全息波前传感器基本原理, 并在薄全息图近似下给出基于快速傅里叶变换算法的全息波前传感器数值模型; 然后基于21单元变形镜的数值模型, 分析了该变形镜的波前校正能力; 在此基础上, 数值模拟并实验验证了全息自适应光学系统对静态像差的闭环校正能力.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号: 2013AA03A116)、国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2013YQ14051702)和吉林省省科技厅项目(批准号: 20140204030GX)资助的课题.
    [1]

    Zacharias R A, Bliss E, Feldman M 1999 Solid State Laser for Application to Inertial Confinement Fusion Conference SPIE 3492 678

    [2]

    Tyson R K 1996 Appl. Opt. 35 3640

    [3]

    Perram G P, Marciniak M A, Goda M 2004 SPIE 5414 0277–786X

    [4]

    Zhou R Z 1996 Adaptive Optics (Beijing: National Defence Industry Press) p109 (in Chinese) [周仁忠1996自适应光学(北京: 国防工业出版社)第109页]

    [5]

    Platt B C, Shack R 2001 J. Refractive Surgery 17 573

    [6]

    Jia J L, Wang J L, Zhao J Y, Liu X Y, Li H W, Wang L, Lin X D, Zhao Y F 2013 Opt. Precis. Engineer. 21 1387 (in Chinese) [贾建禄, 王建立, 赵金宇, 刘欣悦, 李洪文, 王亮, 林旭东, 赵雨菲 2013 光学精密工程 21 1387]

    [7]

    Zhao J Y, Wu Y H, Jia J L 2012 Opt. Precis. Engineer. 20 1350 (in Chinese) [赵金宇, 吴元昊, 贾建禄 2012 光学精密工程 20 1350]

    [8]

    Fan Z H, Wang C H, Jiang W H 2011 Opt. Precis. Engineer. 19 501 (in Chinese) [樊志华, 王春鸿, 姜文汉 2011 光学精密工程 19 501]

    [9]

    Chen L H, Rao C H 2011 Acta Phys. Sin. 60 090701 (in Chinese) [陈林辉, 饶长辉 2011 物理学报 60 090701]

    [10]

    Guo Y M, Ma X Y, Rao C H 2014 Acta Phys. Sin. 63 069502 (in Chinese) [郭友明, 马晓燠, 饶长辉 2014 物理学报 63 069502]

    [11]

    Neil M A A, Booth M J, Wilson T 2000 J. Opt. Soc. Am. A 17 1098

    [12]

    Neil M A A, Booth M J, Wilson T 2000 Opt. Lett. 25 1083

    [13]

    Ghebremichael F, Andersen G P, Gurley K S 2008 Appl. Opt. 47 A62

    [14]

    Andersen G P, Dussan L, Ghebremichael F, Chen K 2009 Opt. Eng. 48 085801

    [15]

    Geoff Andersen, Ghebremichael F, Jeff B 2012 SPIE 8380 83800D

    [16]

    Andersen G P, Ghebremichael F 2012 SPIE 8447 84472L

    [17]

    Booth M J 2014 Light: Sci. Appl. 3 1

    [18]

    Liu C H, Jiang Z F 2009 Chin. J. Lasers 36 147 (in Chinese) [刘长海, 姜宗福 2009 中国激光 36 147]

    [19]

    Liu C H, Xi F J, Ma H T 2010 Appl. Opt. 49 5117

    [20]

    Liu C H, Jiang Z F, Huang S Y 2010 Acta Opt. Sin. 30 3069 (in Chinese) [刘长海, 姜宗福, 黄盛炀 2010 光学学报 30 3069]

    [21]

    Liebetraut P, Petsch S, Liebeskind J, Zappe H 2013 Light: Sci. Appl. 2 1

    [22]

    Liu C H, Xi F J, Huang S Y 2011 Chin. J. Lasers 38 0214002 (in Chinese) [刘长海, 习锋杰, 黄盛炀 2011 中国激光 38 0214002]

    [23]

    Lin X D, Liu X Y, Wang J L 2012 Acta Photon. Sin. 41 511

    [24]

    Luo Q, Huang L H, Gu N T, Rao C H 2012 Chin. Phys. B 21 094201

    [25]

    Ning Y, Yu H, Zhou H, Rao C H, Jiang W H 2009 Acta Phys. Sin. 58 4717 (in Chinese) [宁禹, 余浩, 周虹, 饶长辉, 姜文汉 2009 物理学报 58 4717]

    [26]

    Ning Y, Zhou H, Yu H, Rao C H, Jiang W H 2009 Chin. Phys. B 18 1089

  • [1]

    Zacharias R A, Bliss E, Feldman M 1999 Solid State Laser for Application to Inertial Confinement Fusion Conference SPIE 3492 678

    [2]

    Tyson R K 1996 Appl. Opt. 35 3640

    [3]

    Perram G P, Marciniak M A, Goda M 2004 SPIE 5414 0277–786X

    [4]

    Zhou R Z 1996 Adaptive Optics (Beijing: National Defence Industry Press) p109 (in Chinese) [周仁忠1996自适应光学(北京: 国防工业出版社)第109页]

    [5]

    Platt B C, Shack R 2001 J. Refractive Surgery 17 573

    [6]

    Jia J L, Wang J L, Zhao J Y, Liu X Y, Li H W, Wang L, Lin X D, Zhao Y F 2013 Opt. Precis. Engineer. 21 1387 (in Chinese) [贾建禄, 王建立, 赵金宇, 刘欣悦, 李洪文, 王亮, 林旭东, 赵雨菲 2013 光学精密工程 21 1387]

    [7]

    Zhao J Y, Wu Y H, Jia J L 2012 Opt. Precis. Engineer. 20 1350 (in Chinese) [赵金宇, 吴元昊, 贾建禄 2012 光学精密工程 20 1350]

    [8]

    Fan Z H, Wang C H, Jiang W H 2011 Opt. Precis. Engineer. 19 501 (in Chinese) [樊志华, 王春鸿, 姜文汉 2011 光学精密工程 19 501]

    [9]

    Chen L H, Rao C H 2011 Acta Phys. Sin. 60 090701 (in Chinese) [陈林辉, 饶长辉 2011 物理学报 60 090701]

    [10]

    Guo Y M, Ma X Y, Rao C H 2014 Acta Phys. Sin. 63 069502 (in Chinese) [郭友明, 马晓燠, 饶长辉 2014 物理学报 63 069502]

    [11]

    Neil M A A, Booth M J, Wilson T 2000 J. Opt. Soc. Am. A 17 1098

    [12]

    Neil M A A, Booth M J, Wilson T 2000 Opt. Lett. 25 1083

    [13]

    Ghebremichael F, Andersen G P, Gurley K S 2008 Appl. Opt. 47 A62

    [14]

    Andersen G P, Dussan L, Ghebremichael F, Chen K 2009 Opt. Eng. 48 085801

    [15]

    Geoff Andersen, Ghebremichael F, Jeff B 2012 SPIE 8380 83800D

    [16]

    Andersen G P, Ghebremichael F 2012 SPIE 8447 84472L

    [17]

    Booth M J 2014 Light: Sci. Appl. 3 1

    [18]

    Liu C H, Jiang Z F 2009 Chin. J. Lasers 36 147 (in Chinese) [刘长海, 姜宗福 2009 中国激光 36 147]

    [19]

    Liu C H, Xi F J, Ma H T 2010 Appl. Opt. 49 5117

    [20]

    Liu C H, Jiang Z F, Huang S Y 2010 Acta Opt. Sin. 30 3069 (in Chinese) [刘长海, 姜宗福, 黄盛炀 2010 光学学报 30 3069]

    [21]

    Liebetraut P, Petsch S, Liebeskind J, Zappe H 2013 Light: Sci. Appl. 2 1

    [22]

    Liu C H, Xi F J, Huang S Y 2011 Chin. J. Lasers 38 0214002 (in Chinese) [刘长海, 习锋杰, 黄盛炀 2011 中国激光 38 0214002]

    [23]

    Lin X D, Liu X Y, Wang J L 2012 Acta Photon. Sin. 41 511

    [24]

    Luo Q, Huang L H, Gu N T, Rao C H 2012 Chin. Phys. B 21 094201

    [25]

    Ning Y, Yu H, Zhou H, Rao C H, Jiang W H 2009 Acta Phys. Sin. 58 4717 (in Chinese) [宁禹, 余浩, 周虹, 饶长辉, 姜文汉 2009 物理学报 58 4717]

    [26]

    Ning Y, Zhou H, Yu H, Rao C H, Jiang W H 2009 Chin. Phys. B 18 1089

  • [1] 鲜 浩, 姜文汉, 饶长辉, 李超宏. 用于白天自适应光学的波前探测方法分析. 物理学报, 2007, 56(7): 4289-4296. doi: 10.7498/aps.56.4289
    [2] 饶长辉, 李梅, 张艳艳, 马晓燠. 基于电子倍增电荷耦合器件的哈特曼-夏克波前传感器质心探测误差分析. 物理学报, 2010, 59(8): 5904-5913. doi: 10.7498/aps.59.5904
    [3] 刘章文, 李正东, 周志强, 袁学文. 基于模糊控制的自适应光学校正技术. 物理学报, 2016, 65(1): 014206. doi: 10.7498/aps.65.014206
    [4] 白云鹤, 臧瑞环, 汪盼, 荣腾达, 马凤英, 杜艳丽, 段智勇, 弓巧侠. 基于空间光调制器的非相干数字全息单次曝光研究. 物理学报, 2018, 67(6): 064202. doi: 10.7498/aps.67.20172127
    [5] 饶长辉, 白福忠. 自参考干涉波前传感器中针孔直径对闭环自适应光学系统校正精度的影响. 物理学报, 2010, 59(11): 8280-8286. doi: 10.7498/aps.59.8280
    [6] 饶长辉, 白福忠. 针孔直径对自参考干涉波前传感器测量精度的影响. 物理学报, 2010, 59(6): 4056-4064. doi: 10.7498/aps.59.4056
    [7] 黄林海, 姜文汉, 宁禹, 王建新, 白福忠. 无调制两面锥波前传感器的衍射理论分析和数值仿真. 物理学报, 2011, 60(2): 029501. doi: 10.7498/aps.60.029501
    [8] 魏祥, 吴智政, 曹战, 王园园, DzikiMbemba. 基于磁液变形镜生成弯曲轨迹自加速类贝塞尔光束. 物理学报, 2019, 68(11): 114701. doi: 10.7498/aps.68.20190063
    [9] 张柱, 吴智政, 江新祥, 王园园, 朱进利, 李峰. 磁液变形镜的镜面动力学建模和实验验证. 物理学报, 2018, 67(3): 034702. doi: 10.7498/aps.67.20171281
    [10] 饶长辉, 姜文汉, 宁禹, 余浩, 周虹. 20单元双压电片变形镜的性能测试与闭环校正实验研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4717-4723. doi: 10.7498/aps.58.4717
    [11] 张艳艳, 陈苏婷, 葛俊祥, 万发雨, 梅永, 周晓彦. 自适应非凸稀疏正则化下自适应光学系统加性噪声的去除. 物理学报, 2017, 66(12): 129501. doi: 10.7498/aps.66.129501
    [12] 凡木文, 黄林海, 李梅, 饶长辉. 抑制光束抖动的压电倾斜镜高带宽控制. 物理学报, 2016, 65(2): 024209. doi: 10.7498/aps.65.024209
    [13] 刘超, 胡立发, 曹召良, 穆全全, 彭增辉, 宣丽. 快速响应的硅基纯相位液晶器件对动态大气湍流波前的校正能力研究. 物理学报, 2012, 61(8): 089501. doi: 10.7498/aps.61.089501
    [14] 赵旺, 董理治, 杨平, 王帅, 许冰. 基于瀑布型多重网格加速的复指数波前复原算法. 物理学报, 2019, 68(10): 104209. doi: 10.7498/aps.68.20182137
    [15] 刘超, 胡立发, 穆全全, 曹召良, 胡红斌, 张杏云, 芦永军, 宣丽. 用于开环液晶自适应光学系统的模式预测技术研究. 物理学报, 2012, 61(12): 129501. doi: 10.7498/aps.61.129501
    [16] 郭友明, 马晓燠, 饶长辉. 自适应光学系统倾斜校正回路的最优闭环带宽. 物理学报, 2014, 63(6): 069502. doi: 10.7498/aps.63.069502
    [17] 凌 宁, 姜文汉, 蔡冬梅. 纯相位液晶空间光调制器拟合泽尼克像差性能分析. 物理学报, 2008, 57(2): 897-903. doi: 10.7498/aps.57.897
    [18] 郭友明, 饶长辉, 鲍华, 张昂, 魏凯. 一种自适应光学系统响应矩阵的直接计算方法. 物理学报, 2014, 63(14): 149501. doi: 10.7498/aps.63.149501
    [19] 简小华, 崔崤峣, 向永嘉, 韩志乐. 自适应多光谱光声成像技术研究. 物理学报, 2012, 61(21): 217801. doi: 10.7498/aps.61.217801
    [20] 何毅, 张雨东, 卢婧, 李昊, 史国华. 超分辨率活体人眼视网膜共焦扫描成像系统. 物理学报, 2011, 60(3): 034207. doi: 10.7498/aps.60.034207
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  916
  • PDF下载量:  418
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-12
  • 修回日期:  2014-07-23
  • 刊出日期:  2015-01-05

一种基于全息术的光学系统闭环像差补偿方法

  • 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号: 2013AA03A116)、国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2013YQ14051702)和吉林省省科技厅项目(批准号: 20140204030GX)资助的课题.

摘要: 提出了一种基于21单元变形镜与全息波前传感器的全息自适应光学系统, 并对其像差校正能力进行了分析. 首先描述了全息波前传感器基本原理, 并在薄全息图近似下给出基于快速傅里叶变换算法的全息波前传感器数值模型; 然后基于21单元变形镜的数值模型, 分析了该变形镜的波前校正能力; 在此基础上, 数值模拟并实验验证了全息自适应光学系统对静态像差的闭环校正能力.

English Abstract

参考文献 (26)

目录

    /

    返回文章
    返回