談談智能光學發(fā)展現(xiàn)狀

主動光學技術多應用于大口徑的反射式望遠鏡，其能夠實現(xiàn)低速、大幅的波前調制，因而需要較強的支撐力。機電促動器和壓力促動器是構成主動光學動態(tài)支撐結構的主要單位，其起到為主動光學動態(tài)支撐結構提供足夠支撐力的作用。

2.2 其他動態(tài)調制技術

光強動態(tài)調制技術：光強動態(tài)調制技術主要依賴于空間光調制器實現(xiàn)，應用于投影顯示光學領域。光強動態(tài)調制使用的調制器一般為分立的結構。

光譜動態(tài)調制：光譜動態(tài)調制，其主要利用聲光調諧濾波器和液晶調諧濾波器對光譜進行動態(tài)濾波。這項技術在許多光學系統(tǒng)（如顯微成像、遙感成像等領域）中有著極為廣泛的應用。聲光調諧濾波器的響應速度較高，但其像質相對不足；液晶調諧濾波器的像質較高，但其相應速度較低。

3 動態(tài)光學探測

基于波前相位和光強信息的光學特性對光學調制進行動態(tài)控制。光強動態(tài)控制和波前動態(tài)控制得以實現(xiàn)的基礎是各種光電傳感器。例如，光電倍增管、雪崩二極管、光電耦合器件等。光電傳感器可實現(xiàn)對光強信息的直接探測；光電傳感器與其他光學器件可組成波前探測器，用以探測波前信息。根據波前探測器波前探測位置的不同，可以將其分為光瞳面波前探測器和焦面波前探測器兩類；根據波前重構過程的不同，可以將其分為線性波前探測器和非線性波前探測器兩類。

4 智能光學系統(tǒng)

綜上所述，我們可以將智能光學系統(tǒng)定義為：具有動態(tài)光學調制或（和）動態(tài)光學探測功能的、能夠根據光學特性進行動態(tài)控制的光學系統(tǒng)。當前，智能光學系統(tǒng)的動態(tài)控制功能可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩類，開環(huán)控制系統(tǒng)主要包括調制器和控制器兩部分；閉環(huán)控制系統(tǒng)主要包括調制器、探測器、控制器三部分。智能控制系統(tǒng)可以分為自適應控制系統(tǒng)和主動控制系統(tǒng)兩類。

自適應控制系統(tǒng)主要利用波前探測器獲取到的波前信息反饋給波前校正器以實現(xiàn)調制功能。但需要指出的是，應用于顯微系統(tǒng)或者是大氣湍流過強的環(huán)境中時，波前探測器會受到較為嚴重的干擾以至于不能準確獲取波前信息。自適應光學系統(tǒng)主要應用于補償?shù)鼗�式望遠鏡成像過程中的大氣湍流，調制（校正）變化速度較快的波前畸變。

主動光學系統(tǒng)主要應用于反射式、大口徑望遠鏡中，用以調制望遠鏡主鏡的波前畸變。當前，主動光學已經成為了大口徑望遠鏡所必備的一項重要技術。隨著望遠鏡口徑的不斷增大，一些天基望遠鏡也開始采用主動光學技術改善像質。例如，著名的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡采用了復雜拼接鏡面主動光學系統(tǒng)獲得了較為理想的像質。

參考文獻

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