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层向多层共轭自适应光学系统的模拟 被引量：6
1
作者 颜召军 杨朋千 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期206-211,共6页
单层校正自适应光学系统只能在较小视场范围内对大气湍流进行有效校正,多层共轭自适应光学技术可以突破这种限制。介绍了层向多层共轭自适应光学系统基本结构及工作原理,研究了层向多层共轭自适应光学系统的模拟,内容包括:如何产生动态... 单层校正自适应光学系统只能在较小视场范围内对大气湍流进行有效校正,多层共轭自适应光学技术可以突破这种限制。介绍了层向多层共轭自适应光学系统基本结构及工作原理,研究了层向多层共轭自适应光学系统的模拟,内容包括:如何产生动态大气湍流波前数据、基于四棱锥波前传感器的波前复原算法、基于模式法的变形镜闭环校正控制过程等。对单层和两层的层向共轭自适应光学系统进行了模拟仿真,仿真结果表明:层向多层共轭自适应光学系统采用了更多的导星来校正两层大气湍流,比单层校正自适应光学系统具有更大的校正视场和更好的校正效果。 展开更多
关键词 大气光学 多层共轭自适应光学系统 层向共轭 四棱锥波前传感器 导星
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无调制四棱锥波前传感器的光瞳像标定方法 被引量：4
2
作者 颜召军 杨朋千 陈欣扬 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期10-18,共9页
四棱锥波前传感器具有空间采样率高和光能利用率高等优点。要准确地从光瞳像中提取待测波前的斜率信息,需要事先对光瞳像的尺寸和位置进行标定。分析了光瞳像尺寸标定误差和位置标定误差对自适应光学系统闭环校正效果的影响。提出了一... 四棱锥波前传感器具有空间采样率高和光能利用率高等优点。要准确地从光瞳像中提取待测波前的斜率信息,需要事先对光瞳像的尺寸和位置进行标定。分析了光瞳像尺寸标定误差和位置标定误差对自适应光学系统闭环校正效果的影响。提出了一种对无调制四棱锥波前传感器光瞳像进行标定的方法,并在考虑系统像差和探测噪声的条件下对该方法进行了多次仿真实验验证。分析结果表明,即使系统存在像差(均方根小于1.7λ),该方法仍可以对光瞳像的尺寸和位置进行准确标定。该方法可应用于实际自适应光学系统。 展开更多
关键词 大气光学 自适应光学 四棱锥波前传感器 光瞳像 标定
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四棱锥传感器在空间光干涉望远镜共相中的应用 被引量：3
3
作者 颜召军 郑立新 +3 位作者 王超燕 蔡建清 陈欣扬 周丹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期55-61,共7页
针对空间光干涉望远镜提出了一种基于四棱锥波前传感器的相位平移误差检测与闭环校正方法.该方法依次在三种不同波长条件下,用四棱锥传感器检测两两子镜间的平移误差,并依据实时测量结果控制子镜产生相应的校正平移量,直到将平移误差校... 针对空间光干涉望远镜提出了一种基于四棱锥波前传感器的相位平移误差检测与闭环校正方法.该方法依次在三种不同波长条件下,用四棱锥传感器检测两两子镜间的平移误差,并依据实时测量结果控制子镜产生相应的校正平移量,直到将平移误差校正到所用半波长的整数倍,而后根据已知的波长数据和子镜平移量数据计算得到真实的平移误差,进而对平移误差进行闭环校正.以两个子镜构成的空间望远镜为研究对象,对该检测与闭环校正方法进行了仿真验证.仿真结果表明,该方法可在500μm范围内对相位平移误差进行准确闭环校正,具有纳米级的精度与良好的重复性. 展开更多
关键词 天文光学 望远镜 共相 空间望远镜 干涉 四棱锥
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基于色散干涉图像的拼接望远镜共相零位标定方法研究 被引量：3
4
作者 颜召军 陈欣扬 +2 位作者 郑立新 丁媛媛 朱能鸿 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期296-304,共9页
镜面拼接是一种提高望远镜分辨率的有效方法,拼接子镜间的相位平移误差是影响拼接望远镜成像质量的重要因素.针对当前拼接望远镜中的共相问题,提出了色散干涉图像峰值比值为评价函数的共相零位标定方法.以两个子镜为研究对象,对该共相... 镜面拼接是一种提高望远镜分辨率的有效方法,拼接子镜间的相位平移误差是影响拼接望远镜成像质量的重要因素.针对当前拼接望远镜中的共相问题,提出了色散干涉图像峰值比值为评价函数的共相零位标定方法.以两个子镜为研究对象,对该共相零位标定方法进行了仿真验证,并搭建了两孔径共相零位标定实验平台,验证了基于色散干涉图像的拼接望远镜共相零位标定方法的可行性.实验结果表明,该方法不受2π模糊性问题影响,可在几百微米共相误差范围内以10 nm左右精度对共相零位进行标定,解决了现有标定方法动态范围受限的问题. 展开更多
关键词 拼接望远镜 平移误差 色散干涉 共相
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星向多层共轭自适应光学大气湍流三维波前模式复原算法分析 被引量：3
5
作者 颜召军 杨朋千 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期198-206,共9页
大气湍流三维波前复原是星向多层共轭自适应光学中的关键技术。分析了星向多层共轭自适应光学系统中的大气湍流三维波前模式复原算法,并对该算法进行了数值仿真验证和误差分析。分析结果表明:当对2层大气湍流进行三维波前复原时,若采用... 大气湍流三维波前复原是星向多层共轭自适应光学中的关键技术。分析了星向多层共轭自适应光学系统中的大气湍流三维波前模式复原算法,并对该算法进行了数值仿真验证和误差分析。分析结果表明:当对2层大气湍流进行三维波前复原时,若采用自然导星,因平移像差不能被探测,导致平移和倾斜两种模式不能被准确复原;若采用激光导星,因平移和倾斜像差不能被直接探测,导致平移、倾斜、离焦和像散几种模式不能被准确复原;当对3层大气湍流进行三维波前复原时,模式混淆总是存在,无法消除,各层大气湍流波前不能被准确复原;当观测目标在探测高度的波前被自然导星光束完全覆盖时,其波前可以被准确复原。 展开更多
关键词 大气光学 大气湍流 多层共轭自适应光学 三维波前复原 导星
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基于光栅色散干涉条纹的菲佐光干涉望远镜共相检测方法研究 被引量：2
6
作者 颜召军 陈欣扬 +3 位作者 杨朋千 周丹 郑立新 朱能鸿 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期413-421,共9页
菲佐光干涉望远镜实现高分辨率成像的关键是各子孔径之间相位平移误差的共相检测.基于物理光学基本原理,论证了两个子孔径在单色光条件下其远场干涉条纹峰值偏移量与其相位平移误差之间的近似线性关系,提出了一个波长范围内的平移误差... 菲佐光干涉望远镜实现高分辨率成像的关键是各子孔径之间相位平移误差的共相检测.基于物理光学基本原理,论证了两个子孔径在单色光条件下其远场干涉条纹峰值偏移量与其相位平移误差之间的近似线性关系,提出了一个波长范围内的平移误差检测方法;进而提出了基于光栅色散干涉条纹的共相检测方法,并对其可行性、检测精度和检测范围进行了理论分析与仿真实验.结果表明,该方法在原理上可以实现对两孔径的相位平移误差进行直接检测,50μm范围内平移误差的检测精度优于20 nm,解决了既有方法可能存在的2π模糊性及无法判断平移误差正负的问题.该方法为共相检测技术的进一步研究提供了新的途径和参考. 展开更多
关键词 菲佐光干涉望远镜 色散干涉 相位平移误差 共相检测
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基于宽光谱条纹对比度的菲索型光干涉望远镜共相检测与控制方法
7
作者 王蓓 陈欣扬 +2 位作者 郑立新 李可新 颜召军 《天文研究与技术》 CSCD 2018年第3期369-374,共6页
菲索型光干涉望远镜得到高分辨率成像的关键是消除各子镜之间相位平移误差。宽光谱条纹对比度检测法是一种检测相位平移误差的有效办法。基于物理光学的基本原理,论证了平移误差与系统点扩展函数的关系,进而仿真了共相远场条纹像,分析... 菲索型光干涉望远镜得到高分辨率成像的关键是消除各子镜之间相位平移误差。宽光谱条纹对比度检测法是一种检测相位平移误差的有效办法。基于物理光学的基本原理,论证了平移误差与系统点扩展函数的关系,进而仿真了共相远场条纹像,分析了共相检测与控制过程和数据预处理的方法,提出了加权对比度的算法和共相维持的方法,最终得到了共相远场像,并与仿真结果进行了对比。结果表明,实验与仿真的共相远场像能量分布形态以及数值都比较接近,该方法可以实现对子镜之间相位平移误差的检测与控制。 展开更多
关键词 共相检测 子镜拼接 相位平移误差 条纹对比度
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基于神经网络的自适应光学系统变形镜控制电压预测方法 被引量：16
8
作者 颜召军 李新阳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期911-916,共6页
介绍了在校正大气湍流畸变波前像差的自适应光学系统中,基于神经网络技术对变形镜控制电压进行预测以减少自适应光学系统中时间延迟误差的方法。对受横向风影响的大气湍流畸变波前数据,利用数值仿真方法,研究了基于二阶学习算法的二层... 介绍了在校正大气湍流畸变波前像差的自适应光学系统中,基于神经网络技术对变形镜控制电压进行预测以减少自适应光学系统中时间延迟误差的方法。对受横向风影响的大气湍流畸变波前数据,利用数值仿真方法,研究了基于二阶学习算法的二层反向传播(BP)神经网络对自适应光学系统变形镜控制电压进行超前预测的方法,讨论了回溯帧数及学习速率对预测效果的影响,并与采用最小递归二乘(RLS)算法预测时的效果进行了比较。对比结果表明,基于二阶学习算法的二层BP神经网络预测方法比基于RLS算法的预测方法能更有效地降低系统由伺服延迟引起的误差。 展开更多
关键词 自适应光学 预测 神经网络 变形镜控制电压 最小递归二乘算法
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一种自适应光学闭环系统预测控制算法的仿真研究 被引量：14
9
作者 颜召军 李新阳 饶长辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期15-23,共9页
介绍了校正大气湍流畸变波前像差的自适应光学系统中,基于预测控制技术对变形镜控制电压进行预测以减少自适应光学系统中时间延迟误差的方法。对受横向风影响的大气湍流畸变波前斜率数据,利用数值仿真方法,研究了基于递推最小二乘(RLS)... 介绍了校正大气湍流畸变波前像差的自适应光学系统中,基于预测控制技术对变形镜控制电压进行预测以减少自适应光学系统中时间延迟误差的方法。对受横向风影响的大气湍流畸变波前斜率数据,利用数值仿真方法,研究了基于递推最小二乘(RLS)算法的线性预测控制算法对自适应光学系统变形镜控制电压进行超前预测的方法,并与采用比例积分(PI)控制算法时的最好校正效果进行了比较。对比结果表明,采用预测控制的方法比经典PI控制的方法能更有效地降低系统由伺服延迟引起的误差。 展开更多
关键词 自适应光学 预测控制 递推最小二乘算法 比例积分控制算法 变形镜控制电压
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自适应光学闭环系统实时多路自适应控制算法 被引量：13
10
作者 颜召军 李新阳 饶长辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期9-16,共8页
分析和介绍了自适应光学闭环系统中一种实用的实时多路自适应控制算法。该多路自适应控制算法综合考虑了大气湍流扰动以及自适应光学系统时间延迟对系统控制效果的影响,其各个控制回路的控制参数能根据外界扰动的变化进行实时的迭代调整... 分析和介绍了自适应光学闭环系统中一种实用的实时多路自适应控制算法。该多路自适应控制算法综合考虑了大气湍流扰动以及自适应光学系统时间延迟对系统控制效果的影响,其各个控制回路的控制参数能根据外界扰动的变化进行实时的迭代调整,从而使系统始终工作在最优控制状态。利用61单元自适应光学系统上模拟的大气湍流扰动信号,实现了对变形镜各路控制电压进行闭环优化控制的多路自适应控制算法,并对该算法的收敛性、控制效果、控制带宽进行了仿真研究和分析。仿真结果表明,同经典比例积分控制算法相比,多路自适应控制算法具有更强的自适应性,可以更有效地减少外界扰动对自适应光学系统校正效果的影响,提高自适应光学系统的闭环控制带宽,改善控制特性。 展开更多
关键词 自适应光学 多路自适应控制算法 比例积分控制算法 变形镜控制电压
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