技術(shù)特征：

1.液晶-變形鏡的混合式自適應(yīng)光學系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征是：

系統(tǒng)由第一透鏡(1)、快速振鏡(2)、變形鏡(3)、第一分色片(4)、第二透鏡(5)、第二分色片(6)、短波紅外相機(7)、中紅外相機(8)、第三透鏡(9)、第四透鏡(10)、第三分色片(11)、第五透鏡(12)、第六透鏡(13)、第四分色片(14)、波前探測器(15)、第七透鏡(16)、薄型反射鏡(17)、第八透鏡(18)、PBS分束器(19)、液晶校正器(20)、第九透鏡(21)、反射鏡(22)、可移動反射鏡(23)、第十透鏡(24)、可見相機(25)組成；

可見相機(25)接收700nm～950nm的I波段光束成像，短波紅外相機(7)接收950nm～1500nm的J波段光束成像，中紅外相機(8)接收1500nm～1900nm的H波段光束成像；分別取λ_I＝800nm、λ_J＝1200nm、λ_H＝1600nm為三個成像波段的中心波長；

第一透鏡(1)的前焦點與所連接的望遠鏡輸出光焦點重合，將望遠鏡的出瞳成像于快速振鏡(2)上；快速振鏡(2)將光束折軸45度反射到變形鏡(3)；變形鏡(3)又將光束折軸成水平光束，通過在950nm波長處分色的第一分色片(4)后分成互為垂直的兩束，其中950nm～1700nm波段透過第一分色片(4)，經(jīng)第二透鏡(5)匯聚至1500nm波長處分色的第二分色片(6)，進一步分成950nm～1500nm的J波段和1500nm-1700nm的H波段的兩光束，其中950nm～1500nm的J波段光束透射第二分色片(6)，聚焦于短波紅外相機(7)成像；1500nm～1700nm H波段的光束經(jīng)過第二分色片(6)反射，聚焦于中紅外相機(8)成像；而在第一分色片(4)處反射的垂直光束為400nm～950nm波段的光束，該垂直光束經(jīng)過第三透鏡(9)和第四透鏡(10)縮束，使光束直徑與700nm波長處分色的第三分色片(11)的口徑匹配；經(jīng)過第三分色片(11)后光束又分為反射和透射兩束，其中反射光束為400nm～700nm可見波段用于波前探測，其通過第五透鏡(12)和第六透鏡(13)組成的4F系統(tǒng)進行擴束以與波前探測器(15)的口徑匹配，再由與第三分色片(11)完全相同的第四分色片(14)反射，進入到波前探測器(15)中；再說透過第三分色片(11)的700nm～950nm的I波段光束透射第七透鏡(16)、由薄型反射鏡(17)折軸45度、偏心5mm通過第八透鏡(18)，以使液晶校正器(20)反射回來的光經(jīng)第八透鏡(18)后能避開薄型反射鏡(17)；PBS分束器(19)位于第八透鏡(18)和液晶校正器(20)之間，PBS分束器(19)的作用是將進入液晶校正器(20)的光束濾為P偏振光，以滿足液晶校正器(20)的工作條件，而且液晶校正器(20)與快速振鏡(2)共軛配置保證入射的P偏振光沒有抖動；液晶校正器(20)將P偏振光中的高階畸變校正后反射再進入PBS分束器(19)，通過第八透鏡(18)、第九透鏡(21)，光束變?yōu)槠叫泄獾竭_與光軸成45度放置的反射鏡(22)上，從而折軸90度，到達也與光軸成45度放置的可移動反射鏡(23)上，使光軸再次折轉(zhuǎn)90度，通過第十透鏡(24)聚焦于可見相機(25)，使高階畸變校正后的700nm～950nm的I波段光束成像；

當畸變波前中的前N項Zernike模式得到完全校正、殘余的高階波前畸變量RMS值時，成像分辨率可以達到望遠鏡的兩倍光學衍射極限分辨率，此處λ代表成像波段的中心波長，則認為達到了自適應(yīng)波前校正的要求；殘余的高階波前畸變量可以表示為：

這里N是已校正的Zernike模式數(shù)，r₀是大氣湍流強度的特征參數(shù)稱為大氣相干長度、厘米為單位，D是望遠鏡的口徑、單位也取為厘米，殘余高階波前畸變量的單位為弧度；

選擇I波段的中心波長λ_I處的大氣相干長度r_0I＝10cm，根據(jù)r₀與波長λ的6/5次方成正比的關(guān)系式，可以計算出對應(yīng)λ_J＝1200nm、λ_H＝1600nm兩個成像波段中心波長處的r₀值分別為r_0J＝16cm和r_0H＝23cm；選擇將上述參量分別代入(1)式中，并確定望遠鏡口徑D，得出I、J、H三個成像波段對應(yīng)的校正Zernike模式數(shù)N分別為N_I、N_J、N_H，且有N_I>N_J>N_H；

快速振鏡(2)、變形鏡(3)、短波紅外相機(7)、中紅外相機(8)、波前探測器(15)、液晶校正器(20)和可見相機(25)均與一臺計算機相連結(jié)；計算機中存有自適應(yīng)校正控制軟件，其作用是：首先對波前探測器(15)獲得的光學信號進行處理，將波前畸變表達為不同權(quán)重的Zernike模式函數(shù)多項式；然后將其中前2項Zernike模式函數(shù)多項式?jīng)Q定的波前整體傾斜數(shù)據(jù)反饋給快速振鏡(2)以消除光束的傾斜抖動，將3～N_J項低階Zernike模式函數(shù)多項式?jīng)Q定的波前數(shù)據(jù)反饋給變形鏡(3)，使波前的低階畸變成分得到校正，將剩余N_J+1～N_I項高階Zernike模式函數(shù)多項式?jīng)Q定的波前數(shù)據(jù)反饋給液晶校正器(20)，使波前的高階畸變成分得到校正；此時短波紅外相機(7)、中紅外相機(8)和可見相機(25)所拍攝的像為自適應(yīng)光學校正后的高分辨圖像，計算機給出所拍攝像的顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶-變形鏡的混合式自適應(yīng)光學系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征是所述的變形鏡(3)需要視具體情況重新測量響應(yīng)矩陣，測量變形鏡響應(yīng)矩陣的方法如下：

基于權(quán)利要求1所述的液晶-變形鏡的混合式自適應(yīng)光學系統(tǒng)，在第一透鏡(1)的前焦點位置放置點光源(27)，遮斷望遠鏡進入自適應(yīng)系統(tǒng)的光；變形鏡響應(yīng)矩陣的測量光路由點光源(27)、第一透鏡(1)、快速振鏡(2)、變形鏡(3)、第一分色片(4)、第三透鏡(9)、第四透鏡(10)、第三分色片(11)、第五透鏡(12)、第六透鏡(13)、第四分色片(14)、波前探測器(15)組成，其中快速振鏡(2)作為反射鏡使用，其法線與光軸成22.5度；

用Zernike模式法測量變形鏡響應(yīng)矩陣；

基于權(quán)利要求1所述的(1)式算出J波段的Zernike模式數(shù)N_J，采用前N_J項Zernike模式對變形鏡(3)驅(qū)動器的響應(yīng)進行擬合，將變形鏡(3)的初始響應(yīng)矩陣變?yōu)镹_J項Zernike模式系數(shù)的響應(yīng)矩陣，然后存入計算機的自適應(yīng)校正控制軟件中，更新原來存儲的變形鏡(3)的響應(yīng)矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶-變形鏡的混合式自適應(yīng)光學系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征是所述的液晶校正器(20)需要視具體情況重新測量響應(yīng)矩陣，測量液晶校正器響應(yīng)矩陣的方法如下：

基于權(quán)利要求1所述的液晶-變形鏡的混合式自適應(yīng)光學系統(tǒng)，在第四分色片(14)與可移動反射鏡(23)之間插入道威棱鏡(26)，并將可移動反射鏡(23)移除，在第一透鏡(1)的焦點處放入點光源(27)，并在第五透鏡(12)和第六透鏡(13)之間插入擋光板(28)，遮斷望遠鏡進入液晶校正器響應(yīng)矩陣測量光路的光；液晶校正器響應(yīng)矩陣的測量光路由點光源(27)、第一透鏡(1)、快速振鏡(2)、變形鏡(3)、第一分色片(4)、第三透鏡(9)、第四透鏡(10)、第三分色片(11)、第七透鏡(16)、薄型反射鏡(17)、第八透鏡(18)、PBS分束器(19)、液晶校正器(20)、第九透鏡(21)、反射鏡(22)、道威棱鏡(26)、第四分色片(14)、波前探測器(15)組成，其中快速振鏡(2)作為反射鏡使用，其法線與光軸成22.5度；道威棱鏡(26)的作用是旋轉(zhuǎn)波前180度，使測響應(yīng)矩陣時進入到波前探測器(15)的波前坐標系與自適應(yīng)系統(tǒng)工作時的波前坐標系一致；

基于權(quán)利要求1所述的(1)式算出I波段的Zernike模式數(shù)N_I、J波段的Zernike模式數(shù)N_J，指令計算機依次發(fā)出N_J+1～N_I項Zernike模式信號驅(qū)動液晶校正器(20)；受到液晶校正器(20)調(diào)制的光進入到波前探測器(15)，計算機自動讀取波前探測器(15)的光學響應(yīng)信號，并進行數(shù)字化處理成為N_J+1～N_I項Zernike模式的響應(yīng)矩陣，然后存入計算機的自適應(yīng)校正控制軟件中，更新原來存儲的液晶校正器(20)的響應(yīng)矩陣。