97单元MEMS变形镜波前像差拟合能力分析

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光学设计 | 更新时间：2025-09-01

- 97单元MEMS变形镜波前像差拟合能力分析
- Analysis of fitting capability of 97-element deformable mirror to wavefront aberrations
- 光学技术 2020年46卷第1期页码：1-6
- 作者机构：
  
  1. 1:中国矿业大学信控学院
  2. 2:江苏海洋大学电子工程学院
  3. 3:中国电子科技集团第五十三研究所光电信息安全控制科学技术实验室
  4. 4:江苏省海洋资源开发研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（11573011,61601194）;江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目（KTHY-058）;江苏省“333”高层次人才培养项目（BRA2019244）;连云港市“521高层次人才培养工程”项目（LYG52105-2018025）;江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX18_2593）
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.01.001
  中图分类号：
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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徐奇, 吴阳, 方舟, 等. 97单元MEMS变形镜波前像差拟合能力分析[J]. 光学技术, 2020,46(1):1-6.

Analysis of fitting capability of 97-element deformable mirror to wavefront aberrations[J]. 2020, 46(1): 1-6.
徐奇, 吴阳, 方舟, 等. 97单元MEMS变形镜波前像差拟合能力分析[J]. 光学技术, 2020,46(1):1-6. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.01.001.

Analysis of fitting capability of 97-element deformable mirror to wavefront aberrations[J]. 2020, 46(1): 1-6. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.01.001.

变形镜是自适应光学系统的关键元件

它对波前像差的拟合能力决定了自适应光学系统的校正性能。文中从变形镜对Zernike单阶像差、组合像差以及闭环校正三个方面分析97单元变形镜的拟合能力。仿真结果表明

当原始波前均方根的值为一个波长时

Zernike多项式前3～42阶残余波前像差的RMS小于0.4λ

说明变形镜对Zernike的前3～42阶像差具有较好的拟合能力。变形镜对Zernike多项式组合相差拟合以及基于随机并行梯度下降算法的闭环校正结果表明

当波前像差较小时

像差基本得到完全拟合及校正

当波前像差较大时

如D/r_0=20时

残余波前像差的RMS值均小于0.14λ(初始RMS为0.63λ)。分析结果对97单元变形镜的实际应用提供了理论依据和使用参考。

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