逆向传输标定法校正自适应光学非共光路像差

自适应光学系统可以抑制大气湍流所产生的波前畸变,波前探测支路和光纤耦合支路之间存在的非共光路像差会导致自适应光学系统闭环后其耦合功率未能有效提升。采用逆向传输标定法由耦合光纤端到波前传感器进行反向传输,将波前传感器采集相对应的波前信息折算到自适应光学系统并实现闭环控制。结果表明:采用逆向传输标定法,数值仿真的耦合效率由27.31%提升至68.14%;静态环境实验的耦合效率由9.04%提升至45.21%;湍流环境实验的耦合效率由19.72%提升至36.93%;复杂环境实验的耦合效率由3.87%提升至7.52%。该方案简单而切实可行,易于在工程上推广应用。

基于波前传感器残差约束的成像光路静态像差检测方法

非共光路静态及准静态像差是限制大型地基天文望远镜高分辨力高对比度成像的关键因素,该静态像差不能被望远镜自适应光学(AO)系统波前传感器探测且严重影响成像性能。传统非共光路静态像差检测方法存在计算量大、复杂度高、迭代收敛慢、像差符号模糊性等问题。基于焦面畸变图像,建立了AO系统波前传感器残余像差约束的成像光路静态像差检测模型,开展了相关实验,使用随机并行梯度下降(SPGD)迭代算法对静态像差进行离线检测。实验结果表明,该方法在成像光路静态像差检测中的精度较高,且在不同噪声影响下的鲁棒性与稳定性较好。该研究结果为大型地基自适应光学望远镜成像光路静态像差检测提供了新思路,并为后续系统静态像差补偿与校正提供了理论依据与算法指导。