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基于液晶微透镜阵列的自适应波前校正系统仿真研究

作　者: 喻迪
导　师: 张新宇
学　校: 华中科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 自适应光学波前测量与校正液晶微透镜阵列计算机仿真
分类号: TH74
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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引　用: 1次
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内容摘要

现代自适应光学的核心研究内容之一,就是对光波波前进行测量与分析,在此基础上找出改变甚至校正波前的有效途径,为高性能成像探测服务。基于自适应光电系统来直接测量及调制波前,由于简化了传统光学成像探测中的预(及后)处理程序,具有传统光学系统所无法比拟的优越性,在高分辨率成像观测、高能量密度激光传输等军事和民用领域具有广泛的应用前景。在光学探测过程中,由于大气湍流、温度变化及粉尘颗粒等因素的干扰,光波前在传输过程中会发生扭曲、弯曲等现象,造成光波的等位相面畸变,使光学系统的分辨率降低,成像质量下降等结果。自适应光学系统基于波前调制,结合相应算法,可以有效降低甚至消除环境因素所引入的干扰。目前常规的波前校正系统,大多利用可变形镜来校正源于大气扰动等的波前畸变,以改善成像质量。尽管随着MEMS工艺的发展,器件的结构质量和尺寸在逐渐减小,功耗逐渐降低,但始终存在控制复杂、响应速度慢、稳定性差、调整维度受限、机械惯性大、光路复杂、光束不能以透射方式工作等缺陷,无法满足灵巧成像需求。本文提出了一种新的自适应波前校正方法,即利用透射式的电控液晶微透镜阵列,设计自适应波前测量与校正方案。结合课题需求,对该方案的可行性及相应的校正能力进行计算机仿真测试,并对仿真结果进行了分析和总结。实验结果显示了方案的可行性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 自适应光学概述  8-9
  1.2 自适应光电校正系统  9-13
  1.3 课题研究内容  13-14
2 液晶及液晶器件  14-20
  2.1 液晶材料特性  14-17
  2.2 液晶透镜阵列  17-20
3 仿真系统理论及算法  20-26
  3.1 仿真系统模型  20-21
  3.2 波前探测  21
  3.3 波前复原  21-24
  3.4 控制反馈与波前校正  24-26
4 仿真软件设计  26-38
  4.1 软件仿真相关术语  26-27
  4.2 设计概念及流程  27-38
5 结果分析与讨论  38-61
  5.1 软件测试环境  38
  5.2 测试项目及结果分析  38-57
  5.3 实际器件测试结果对比  57-61
6 总结与展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录1 攻读学位期间发表论文目录  67-68
附录2 部分源程序代码  68-71

基于液晶微透镜阵列的自适应波前校正系统仿真研究

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