主动光学反射镜面形的校正能力及其优化设计 被引量：21

1

作者 于洋 曹根瑞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期229-233,共5页

研究评价主动反射镜的校正能力以及如何获得最大校正能力的方法 ,在分别计算出各个作动器响应函数的基础上 ,通过其线性组合使镜面分别产生与 Zernike多项式各基元波面尽可能一致的面形 ,并通过分析比较两者的一致性程度评价主动光学反... 研究评价主动反射镜的校正能力以及如何获得最大校正能力的方法 ,在分别计算出各个作动器响应函数的基础上 ,通过其线性组合使镜面分别产生与 Zernike多项式各基元波面尽可能一致的面形 ,并通过分析比较两者的一致性程度评价主动光学反射镜的校正能力 .用有限元法 (FEM)进行了静力学分析和计算 ,从而给出具有最佳校正能力的作动器分布的优化方案 . 展开更多

关键词 主动光学 作动器 有限元法

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微型自适应光学系统的波前重构算法 被引量：14

2

作者 江月松 王森 +2 位作者 赵达遵 曹根瑞 余信 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第3期220-222,共3页

基于测量所得的 37通道微型机械薄膜变形镜的影响函数矩阵和微型自适应光学系统 ,给出模式法波前重构与补偿的微型变形镜的控制电压 。

关键词 微型自适应光学系统 波前重构 微机械薄膜变形镜

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空间拼接主镜望远镜共相位检测方法 被引量：13

3

作者 王姗姗 朱秋东 曹根瑞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2435-2440,共6页

总结了常用的共相位检测方法,分析了各种方法的特点及其用于空间望远镜在轨检测的适用性。提出了一种新的基于色散瑞利干涉原理的共相位误差检测方法和相应的干涉条纹数据处理方法——二维色散条纹分析法。介绍了色散瑞利干涉法的基本原... 总结了常用的共相位检测方法,分析了各种方法的特点及其用于空间望远镜在轨检测的适用性。提出了一种新的基于色散瑞利干涉原理的共相位误差检测方法和相应的干涉条纹数据处理方法——二维色散条纹分析法。介绍了色散瑞利干涉法的基本原理,给出了其检测拼接主镜望远镜共相位误差的光路图。为验证所提出的方法,搭建了一套色散瑞利干涉仪检测共相位误差的实验验证装置。初步的实验结果表明所搭建的色散瑞利干涉实验装置的量程可达到200μm,多次测量值的均方根误差(重复性)优于2 nm,共相位误差δ≤1μm时,测量精度为6.56 nm,可以满足空基分块主镜望远镜在轨共相位检测的要求。 展开更多

关键词 测量 共相位检测 色散瑞利干涉 拼接镜面

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一种新概念平行光管 被引量：5

4

作者 曹根瑞 朱秋东 苏鹏 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期453-456,共4页

提出一种基于波前径向斜率测量原理的适用于测量大口径成像光学系统像差的自基准新方法.用该方法毋需任何人工或天然的无限远目标或标准大平面反射镜提供测量基准.理论分析和实验结果表明,此方法的技术可行性强,波像差测量灵敏度与干涉... 提出一种基于波前径向斜率测量原理的适用于测量大口径成像光学系统像差的自基准新方法.用该方法毋需任何人工或天然的无限远目标或标准大平面反射镜提供测量基准.理论分析和实验结果表明,此方法的技术可行性强,波像差测量灵敏度与干涉法相当,而对工作环境和光源无苛刻要求,可用于特大口径光学系统,如航天遥感相机、天文望远镜和大口径抛物面镜等大型光学系统的像质检测,也可用于主动光学系统的波前传感. 展开更多

关键词 波前径向斜率测量 泽尼克多项式拟合 像质检验

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斩波式自适应移相干涉技术 被引量：9

5

作者 赵伟瑞 曹根瑞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期858-862,共5页

研究对环境振动和空气扰动所造成的两相干光束间常数项光程变化不敏感的自适应移相干涉系统。利用偏振分光技术 ,采用闭环控制 ,并将高频振幅调制与锁相技术相结合 ,建立一斩波式自适应移相干涉系统 ,可对环境振动引起的干涉条纹的抖动... 研究对环境振动和空气扰动所造成的两相干光束间常数项光程变化不敏感的自适应移相干涉系统。利用偏振分光技术 ,采用闭环控制 ,并将高频振幅调制与锁相技术相结合 ,建立一斩波式自适应移相干涉系统 ,可对环境振动引起的干涉条纹的抖动进行实时探测并予以光程补偿 ,将干涉条纹依次锁定在与任意相位差相对应的位置。该方法不受两相干光束间光程差大小的限制且具有高信噪比。阐述了该方法的原理 ,描述了所建立的系统 。 展开更多

关键词 斩波式自应用移相干涉技术 声光调制 振动探测 反馈控制 光学元件 光干涉计量 环境振动

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微型自适应光学系统闭环控制算法 被引量：9

6

作者 江月松 王森 +3 位作者 赵达遵 曹根瑞 胡新奇 余信 《光学技术》 EI CAS CSCD 2001年第3期211-213,共3页

以微型自适应光学系统的波前重构算法和信号处理系统为基础 ,给出了相应的微型自适应光学系统的闭环控制算法 。

关键词 微型自适应光学系统 闭环控制看法 波前校正

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双压电变形反射镜的优化设计 被引量：8

7

作者 杨强 朱建平 曹根瑞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期1163-1169,共7页

利用 Ｋｏｋｏｒｏｗ ｓｋｉ导出的自由边界条件下双压电变形镜表面位移电压所满足的偏微分方程， 运用高斯迭代法求解该方程， 得出变形镜的静态响应函数矩阵ｆ（ｒ， θ）。考虑到由大气湍流造成的光学波前畸变中各泽尼克（ Ｚｅｒ... 利用 Ｋｏｋｏｒｏｗ ｓｋｉ导出的自由边界条件下双压电变形镜表面位移电压所满足的偏微分方程， 运用高斯迭代法求解该方程， 得出变形镜的静态响应函数矩阵ｆ（ｒ， θ）。考虑到由大气湍流造成的光学波前畸变中各泽尼克（ Ｚｅｒｎｉｋｅ）基元模式的统计权重分布， 以及变形镜的实际装夹定位方式， 对双压电变形反射镜的优化设计进行了分析。结果表明： 变形镜的校正能力随被校正的各项泽尼克模式像差在大气湍流造成的波前畸变中所占统计权重的不同而有很大的差别， 其优化设计结果也随之而变； 变形镜的定位方式对其校正能力有一定的影响， 但影响不大。 展开更多

关键词 自适应光学 变形反射镜 优化设计 双压电

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一种新型的自基准哈特曼波前传感器 被引量：8

8

作者 曹根瑞 朱秋东 苏鹏 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1-4,33,共5页

根据波前径向斜率测量原理,提出一种利用五棱镜扫描方法实现了新型自基准哈特曼波前传感器,其突出优点和特点是毋需任何外部信标或标准大平面反射镜提供工作基准。理论分析和实验结果表明,该传感器波前传感灵敏度与干涉仪相当,而对工作... 根据波前径向斜率测量原理,提出一种利用五棱镜扫描方法实现了新型自基准哈特曼波前传感器,其突出优点和特点是毋需任何外部信标或标准大平面反射镜提供工作基准。理论分析和实验结果表明,该传感器波前传感灵敏度与干涉仪相当,而对工作环境和光源并无苛刻要求,可用于天基主动光学系统、地基天文望远镜和大口径平行光管等的装校检验。 展开更多

关键词 波前径向斜率 泽尼克多项式 哈特曼波前传感器 主动光学

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一种新的移相干涉技术 被引量：6

9

作者 曹根瑞 梅文辉 王晓晖 《光学技术》 CAS CSCD 1996年第1期2-7,共6页

本文提出了一种对连续采得的大量移相干涉图通过干涉条纹光强定标或傅里叶变换方法求出被测波前相位分布的新的移相干涉技术。此技术充分利用了近代计算机和ＣＣＤ数字图像处理技术的新成果，不仅可使干涉仪的硬件系统简化，成本降低，... 本文提出了一种对连续采得的大量移相干涉图通过干涉条纹光强定标或傅里叶变换方法求出被测波前相位分布的新的移相干涉技术。此技术充分利用了近代计算机和ＣＣＤ数字图像处理技术的新成果，不仅可使干涉仪的硬件系统简化，成本降低，还可明显提高仪器的抗干扰能力，促进移相干涉技术的普及和推广应用。 展开更多

关键词 移相干涉技术 图像处理 干涉仪

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ICCD型与CCD型弱光哈特曼-夏克波前传感器的性能分析与对比 被引量：3

10

作者 曹根瑞 胡新奇 王森 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期975-980,共6页

哈特曼－夏克（Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ）波前传感器由于其光能利用率高、结构简单、通道容量大等突出优点，是目前自适应光学系统波前传感器的主流形式。本文深入分析和比较了目前普遍采用的ＩＣＣＤ型和ＣＣＤ型这两种主要类型... 哈特曼－夏克（Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ）波前传感器由于其光能利用率高、结构简单、通道容量大等突出优点，是目前自适应光学系统波前传感器的主流形式。本文深入分析和比较了目前普遍采用的ＩＣＣＤ型和ＣＣＤ型这两种主要类型的弱光哈特曼－夏克波前传感器的特点和波前相位探测精度，导出了定量分析数学模型，给出了实验结果。此研究结果对弱光哈特曼－夏克波前传感器的技术方案选定和工程设计有指导意义。 展开更多

关键词 自适应光学 波前传感器 精度分析 CCD ICCD

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激光数字波面干涉仪傅里叶变换移相干涉术 被引量：5

11

作者 王晓辉 曹根瑞 梅文辉 《光电工程》 CAS CSCD 1997年第4期52-55,共4页

讨论了一种新的干涉图处理方法，能实时快速准确地提取干涉图信息，直接测量波面的位相分布，获得较高的位相分辨率和空间分辨率，使光学波面的检测精度达到λ／１００以上，并且实现了波面的实时显示。

关键词 激光干涉仪 数字干涉仪 波面干涉仪

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一种新的自适应移相干涉技术

12

作者 赵伟瑞 曹根瑞 马俊琪 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第5期626-630,共5页

研究对空气扰动及环境振动所造成的常数项光程变化不敏感的自适应干涉系统 .采用高频振幅调制与锁相技术相结合的方法 ,对环境振动引起的干涉条纹的抖动进行实时探测和光程补偿 ,可将干涉条纹依次锁定在与任意位相差相对应的位置 ,从而... 研究对空气扰动及环境振动所造成的常数项光程变化不敏感的自适应干涉系统 .采用高频振幅调制与锁相技术相结合的方法 ,对环境振动引起的干涉条纹的抖动进行实时探测和光程补偿 ,可将干涉条纹依次锁定在与任意位相差相对应的位置 ,从而建立一个自适应移相干涉系统 .这种方法不受两相干光束间光程差的限制且有高的信噪比 .阐述该方法的原理 。 展开更多

关键词 自适应干涉测量仪 振动补偿 反馈控制 移相

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生物超微弱发光的光子计数成象方法 被引量：4

13

作者 王晓辉 胡新奇 +2 位作者 王苏生 俞信 曹根瑞 《光电工程》 CAS CSCD 1997年第6期50-53,共4页

介绍了我们研制和设计的用于测量生物超微弱发光的光子计数成象系统，包括光子成象头、高帧频ＣＣＤ摄象机、图象采集系统和计算机，可以定量地探测出生物的发光强度分布，还能够显示出其发光的图象，确定发光的形状和位置，本系统的信... 介绍了我们研制和设计的用于测量生物超微弱发光的光子计数成象系统，包括光子成象头、高帧频ＣＣＤ摄象机、图象采集系统和计算机，可以定量地探测出生物的发光强度分布，还能够显示出其发光的图象，确定发光的形状和位置，本系统的信噪比为１０∶１，最小探测功率达１０－１６Ｗ，灵敏度高，动态范围大。使用本系统研究者可以从全新的角度进行深入的医学和生物学研究。 展开更多

关键词 光子计数 成象系统 生物发光 信号检测

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自适应光学系统中大气湍流的模型分析与计算机仿真 被引量：3

14

作者 周昶宁 阎吉祥 +1 位作者 俞信 曹根瑞 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期249-251,共3页

由于自适应光学系统的实现成本很高,所以利用电子计算机进行系统仿真,把它作为一种行之有效的研究方式已被大量应用。讨论了在自适应光学系统计算机仿真中,大气湍流形成畸变波前过程的仿真模型,提出了利用Kol mogorov功率谱算法构造畸... 由于自适应光学系统的实现成本很高,所以利用电子计算机进行系统仿真,把它作为一种行之有效的研究方式已被大量应用。讨论了在自适应光学系统计算机仿真中,大气湍流形成畸变波前过程的仿真模型,提出了利用Kol mogorov功率谱算法构造畸变波前的方法。 展开更多

关键词 自适应光学 大气湍流 计算机仿真

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弱光Hartmann-Shack波前传感器的阈值选取 被引量：4

15

作者 王慎 曹根瑞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期348-352,共5页

研究以像增强 CCD为光电探测器的弱光 Hartmann- Shack( H- S)波前传感器在质心探测过程中阈值选取对质心探测精度的影响 .首先给出了阈值选取对质心探测系统误差和随机误差的影响 .然后定义质心测量精度的评价指标 ;并根据此指标指出... 研究以像增强 CCD为光电探测器的弱光 Hartmann- Shack( H- S)波前传感器在质心探测过程中阈值选取对质心探测精度的影响 .首先给出了阈值选取对质心探测系统误差和随机误差的影响 .然后定义质心测量精度的评价指标 ;并根据此指标指出阈值选取的最佳范围为 - 3σr≤ Tm≤ -σr. 展开更多

关键词 自适应光学 波前传感器 阈值 质心探测 弱光 H-S

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光子计数成像探测系统及其在生命科学中的应用 被引量：3

16

作者 王晓辉 胡新奇 +2 位作者 俞信 王苏生 曹根瑞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第4期503-506,共4页

给出了一种用光子成像头、高帧频ＣＣＤ摄像机、图像采集系统和计算机组成的光子计数成像探测系统．系统可用于探测生物的超微弱发光现象，灵敏度比一般的弱光成像器件高出１０４倍以上；系统可以对极微弱的发光现象进行实时的光子计数... 给出了一种用光子成像头、高帧频ＣＣＤ摄像机、图像采集系统和计算机组成的光子计数成像探测系统．系统可用于探测生物的超微弱发光现象，灵敏度比一般的弱光成像器件高出１０４倍以上；系统可以对极微弱的发光现象进行实时的光子计数成像，并用计算机进行后处理和分析；最后，用实例说明该系统的应用效果． 展开更多

关键词 光子计数成像 光电探测器 生命科学 探测系统

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13单元双压电晶片变形反射镜主要性能参数的测试 被引量：4

17

作者 曹根瑞 杨强 《光学技术》 CAS CSCD 1996年第4期25-29,共5页

本文介绍自适应光学用13单元双压电晶片变形反射镜原始面形、δ-V 曲线、频响特性曲线、静态影响函数矩阵等几个主要性能参数的测试方法和测试结果。从δ-V 曲线得出了电压灵敏度和非线性滞后系数;从影响函数矩阵反演出了控制电压矩阵,... 本文介绍自适应光学用13单元双压电晶片变形反射镜原始面形、δ-V 曲线、频响特性曲线、静态影响函数矩阵等几个主要性能参数的测试方法和测试结果。从δ-V 曲线得出了电压灵敏度和非线性滞后系数;从影响函数矩阵反演出了控制电压矩阵,利用这些结果校正了变形镜的原始面形,得出了一些重要的结论。 展开更多

关键词 自适应光学 变形反射镜 压电晶片

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光子计数成像技术及其应用 被引量：3

18

作者 曹根瑞 俞信 胡新奇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期167-172,共6页

介绍光子计数实时图像采集实验系统，其中的高亮度增益的光子成像头通过超强光力中继透镜与高帧频电荷耦合器件（ＣＣＤ）摄像机耦合；分析和介绍了单光子成像模式下系统工作的受限条件和多光子工作模式下系统的主要综合性能指标读出噪... 介绍光子计数实时图像采集实验系统，其中的高亮度增益的光子成像头通过超强光力中继透镜与高帧频电荷耦合器件（ＣＣＤ）摄像机耦合；分析和介绍了单光子成像模式下系统工作的受限条件和多光子工作模式下系统的主要综合性能指标读出噪声的测定方法；文中给出在自适应光学弱光波前传感中的应用。 展开更多

关键词 光子计数 图像采集 像增强器 CCD

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补偿透镜法检验抛物面镜的调整误差分析 被引量：2

19

作者 曹根瑞 《光学技术》 CAS CSCD 1992年第3期2-5,共4页

本文以抛物面镜为例定量分析了用补偿透镜法检测其面形误差时调整误差的特点及其对检测结果的影响关系;建立了计算调整误差的数学模型,并给出了计算实例。实践证明,计算和分析结果对指导非球面检测中的调整以及调整装置的设计都有很大... 本文以抛物面镜为例定量分析了用补偿透镜法检测其面形误差时调整误差的特点及其对检测结果的影响关系;建立了计算调整误差的数学模型,并给出了计算实例。实践证明,计算和分析结果对指导非球面检测中的调整以及调整装置的设计都有很大实际意义。 展开更多

关键词 非球面检测 调整误差 补偿透镜

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13单元双压电晶片变形反射镜控制电极的优化设计 被引量：4

20

作者 杨强 曹根瑞 《光学技术》 CAS CSCD 1996年第5期15-20,共6页

双压电晶片变形反射镜具有动态范围大、工作电压低、结构简单、造价低廉等优点，是自适应光学系统中用作波前校正器的新型器件。利用ｋｏｋｏｒｏｗｓｋｉ导出的自由边界条件下双压电变形镜表面位移—电压所满足的偏微分方程，分别运用... 双压电晶片变形反射镜具有动态范围大、工作电压低、结构简单、造价低廉等优点，是自适应光学系统中用作波前校正器的新型器件。利用ｋｏｋｏｒｏｗｓｋｉ导出的自由边界条件下双压电变形镜表面位移—电压所满足的偏微分方程，分别运用Ｇａｕｓｓ迭代法和Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法求解该方程的第一边界条件，得出变形镜的静态影响函数矩阵Ｚ（ｘ，ｙ）；按不同电极设计情况划分，以１３组Ｚ（ｘ，ｙ）为基，对Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式低阶模进行逐项拟合，得出变形镜控制电极的大小、形状等优化参数，从而得到最佳静态影响函数矩阵以及反演电压矩阵。 展开更多

关键词 自适应光学 变形反射镜 优化设计 双压电晶片

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