[发明专利]开环液晶自适应光学系统比例微分控制方法

摘要

本发明属于自适应光学领域，是开环液晶自适应光学系统的比例微分控制方法。本发明中施加给液晶波前校正器的Zernike模式系数向量为探测得到待校正波前Zernike模式系数向量与待校正波前Zernike模式系数向量的微分变化量的线性组合，组合系数分别为比例系数和微分系数，比例部分对波前的低频成分产生抑制作用，微分部分对波前在系统延迟时间内的变化量进行微分预测，主要对波前的高频成分产生抑制作用，从而减小开环液晶自适应光学系统的校正残差，提高自适应校正成像的效果。分别测量了常规控制方法和比例微分控制方法下的系统‑3dB误差抑制带宽，比例微分控制方法使得开环液晶自适应光学系统的‑3dB误差抑制带宽从74.3Hz提高到了111.9Hz。

主权项

一种开环液晶自适应光学系统的比例微分控制方法，其特征是：施加给液晶波前校正器的波前Zernike模式系数向量为探测得到的波前Zernike模式系数向量与这个向量的微分变化量的线性组合，组合系数分别为比例系数和微分系数；开环液晶自适应光学系统比例微分控制方法的具体步骤为：选用前I项Zernike模式的线性组合来表达任意波前，第i项Zernike模式Zi的系数为ci，i＝1,2,3……I；开环液晶自适应光学系统的探测校正周期排序为：1,2,3,…,k‑2,k‑1,k,…；哈特曼波前探测器曝光时间为t1，探测信号读出时间为t2，探测信号处理时间为t3，液晶波前校正器的响应时间为t4；在第一个周期，探测到的波前Zernike模式系数向量为C(1)，施加给液晶波前校正器的Zernike模式系数向量U(1)为：其中比例系数Kp的取值范围在0.9～1.0；在第二个校正周期，探测到的波前Zernike模式系数向量为C(2)，施加给液晶波前校正器的Zernike模式系数向量U(2)为：其中微分系数K的取值范围在0.9～1.1；这样以此类推，在第k个校正周期，探测到的波前Zernike模式系数向量为C(k)，施加给液晶波前校正器的Zernike模式系数U(k)为：。