]8)成像(XD相機(jī)15為英國AND0R公司DV897型號(hào)的產(chǎn)品，像素?cái)?shù)512X512。
[0025]9)點(diǎn)光源21，是光纖束親合的齒素光源，具有氣燈光譜，光纖束直徑1_。
[0026]10)第一分色鏡5、第二分色鏡18，均為口徑35mm、分色波長在700nm的短波通分色鏡，從而不僅使探測(cè)支路的短波光束能夠最大限度進(jìn)入哈特曼波前探測(cè)器19、在移開第四離軸拋物面鏡14時(shí)通過第一、第二液晶校正器10、11的長波光束也最大限度進(jìn)入哈特曼波前探測(cè)器19，而且使液晶自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)的探測(cè)支路光束能量與校正成像支路的光束能量匹配。
[0027]11)利用1)?10)所述的元件按照?qǐng)D2所示光路搭建液晶自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)。第一反射鏡1與望遠(yuǎn)鏡焦點(diǎn)24間距離為1000mm，第一拋物面鏡2與第一反射鏡1間距離為666mm，第二反射鏡3與第一拋物面鏡2間距離850mm，第二反射鏡3與快速振鏡4間距離920mm，快速振鏡4與第一分色鏡5間距離為31mm，第一分色鏡5與第二拋物面鏡6間距離為570mm，第二拋物面鏡6與第三反射鏡7間距離為440mm，第三反射鏡7與第一透鏡8間距離為880mm，第一透鏡8與PBS偏振分束器9間距離為100mm，PBS偏振分束器9與第一液晶校正器10、第二液晶校正器11間距離為150mm，第一透鏡8與第四反射鏡12間距離為880mm，第四反射鏡12與第三拋物面鏡13間距離為440mm，第三拋物面鏡13與第四拋物面鏡14間距離為440mm，第四拋物面鏡14與成像(XD相機(jī)15間距離為460mm，第一分色鏡5與第二透鏡16間距離為31mm，第二透鏡16與第三透鏡17間距離為124mm，第三透鏡17與第二分色鏡18間距離為31mm，第二分色鏡18與哈特曼波前探測(cè)器19間距離為62mm。
[0028]12)快速振鏡4、哈特曼波前探測(cè)器19、第一液晶校正器10、第二液晶校正器11、成像(XD相機(jī)15均與存有自適應(yīng)控制軟件的工控機(jī)20相連結(jié)。以上即形成與2米口徑望遠(yuǎn)鏡匹配的本發(fā)明系統(tǒng)。
[0029]13)在實(shí)驗(yàn)室模擬操作自適應(yīng)校正過程:
[0030]首先測(cè)量快速振鏡4、第一液晶校正器10和第二液晶校正器11這三個(gè)校正器的響應(yīng)矩陣，將具有穩(wěn)定光譜的氙燈即點(diǎn)光源21放置在第一離軸拋物面鏡2的焦點(diǎn)、即望遠(yuǎn)鏡的焦點(diǎn)24處，虛擬將望遠(yuǎn)鏡出射的光束截?cái)喽荒苓M(jìn)入本發(fā)明系統(tǒng)；
[0031 ] 測(cè)量快速振鏡4在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)下的響應(yīng)矩陣:令工控機(jī)20向快速振鏡4的A軸和B軸分別施加系列電壓Vx、Vy，其中Vx、Vy的電壓范圍在[OV，9V]、分為60個(gè)分度值，并在哈特曼波前探測(cè)器19中讀出相應(yīng)的微透鏡陣列光斑質(zhì)心平均偏移量值A(chǔ)x、Ay，做成兩個(gè)二維響應(yīng)矩陣AX(VX)、Ay(Vy)，然后存儲(chǔ)于工控機(jī)20的數(shù)據(jù)庫中，完成了快速振鏡4的響應(yīng)矩陣測(cè)量；
[0032]再將光路改變?yōu)闇y(cè)量第一液晶校正器10的響應(yīng)矩陣光路，即在第二透鏡16和第三透鏡17之間插入第一紙屏22以阻斷未經(jīng)第一液晶校正器10的波前探測(cè)支路的光束進(jìn)入哈特曼波前探測(cè)器19，同時(shí)令快速振鏡4只作為普通反射鏡，將第四離軸拋物面鏡14向上移出光路，用第二紙屏23插入PBS偏振分束器9和第二液晶校正器11之間，以截?cái)噙M(jìn)入第二液晶校正器11的光束，此時(shí)用工控機(jī)20向第一液晶校正器10施加19階Zernike模式的分布電壓，同時(shí)在哈特曼波前探測(cè)器19中獲得相應(yīng)的微透鏡陣列光斑質(zhì)心響應(yīng)信號(hào)，做成響應(yīng)矩陣D1(];將矩陣D i。存入工控機(jī)20的數(shù)據(jù)庫中，完成了第一液晶校正器10的響應(yīng)矩陣的測(cè)量；最后再將光路改變?yōu)闇y(cè)量第二液晶校正器11的響應(yīng)矩陣光路，將圖3所示的第二紙屏23移入PBS偏振分束器9和第一液晶校正器10之間，保證只有第二液晶校正器11的光束進(jìn)入哈特曼波前探測(cè)器19，用工控機(jī)20向第二液晶校正器11施加與第一液晶校正器10上施加的同樣系列Zernike模式的分布電壓，在哈特曼波前探測(cè)器19中獲得第二液晶校正器11的響應(yīng)信號(hào)，做成響應(yīng)矩陣Dn，將該矩陣Dn也存入工控機(jī)20的數(shù)據(jù)庫中，完成了第二液晶校正器11的響應(yīng)矩陣測(cè)量；
[0033]將點(diǎn)光源21虛擬為2米口徑望遠(yuǎn)鏡接收的空間目標(biāo)的像，并將第一紙屏22、第二紙屏23移出光路，第四離軸拋物面鏡14下移回到圖2中的位置，使來自點(diǎn)光源21的光束經(jīng)其反射進(jìn)入成像CCD相機(jī)15，證明恢復(fù)為與望遠(yuǎn)鏡連接的自適應(yīng)系統(tǒng)；
[0034]在第二反射鏡3和快速振鏡4之間插入湍流模擬器，利用工控機(jī)20中的自適應(yīng)控制軟件進(jìn)行點(diǎn)光源21的點(diǎn)目標(biāo)的自適應(yīng)校正成像。
[0035]成像CCD相機(jī)15中顯示的點(diǎn)像證明本發(fā)明系統(tǒng)能夠達(dá)到系統(tǒng)衍射極限分辨率，重復(fù)性良好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)的光束折疊式液晶自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征是:主光學(xué)系統(tǒng)由第一反射鏡(1)、第一離軸拋物面鏡(2)、第二反射鏡(3)、快速振鏡(4)、第一分色鏡(5)、第二離軸拋物面鏡￠)、第三反射鏡(7)、第一透鏡(8)、PBS偏振分束器(9)、第一液晶校正器(10)、第二液晶校正器(11)、第四反射鏡(12)、第三離軸拋物面鏡(13)、第四離軸拋物面鏡(14)、成像C⑶相機(jī)(15)、第二透鏡(16)、第三透鏡(17)、第二分色鏡(18)、哈特曼波前探測(cè)器(19)、工控機(jī)(20)組成；輔助元器件有點(diǎn)光源(21)、第一紙屏(22)、第二紙屏(23); 第一離軸拋物面鏡(2)的前焦點(diǎn)與望遠(yuǎn)鏡的出射焦點(diǎn)(24)重合；第一分色鏡(5)和第二分色鏡(18)為光學(xué)參數(shù)相同的短波通分色鏡，第一分色鏡(5)的作用是使望遠(yuǎn)鏡接收的光能量按照波段分為兩束，其中短波波段的光束透射、長波波段的光束90°折軸反射，形成互為垂直的波前探測(cè)支路和校正成像支路，第二分色鏡(18)的作用是使探測(cè)支路的短波波段光束透過進(jìn)入哈特曼波前探測(cè)器(19)，另外還能在第四離軸拋物面鏡(14)移出光路后，使通過兩液晶校正器(10)、(11)的長波波段光束90°折軸反射進(jìn)入哈特曼波前探測(cè)器(19)，實(shí)現(xiàn)開環(huán)到閉環(huán)控制光路的簡單切換，而不影響從第一液晶校正器(10)、第二液晶校正器(11)到哈特曼波前探測(cè)器(19)的光軸傳遞精度； 在波前探測(cè)支路，通過共焦面的第二透鏡(16)和第三透鏡(17)進(jìn)行縮束、形成直徑與哈特曼波前探測(cè)器(19)的接收口徑相同的平行光束，該平行光束為短波光、能夠透過第二分色鏡(18)而全部進(jìn)入哈特曼波前探測(cè)器(19)，快速振鏡(4)到第二透鏡(16)的光路長度為第二透鏡(16)的焦距，第三透鏡(17)到哈特曼波前探測(cè)器(19)的距離為第三透鏡(17)的焦距; 在校正成像支路，第二離軸拋物面鏡(6)與第一透鏡(8)共焦面；第三反射鏡(7)的反射角度與第二離軸拋物面鏡出)的反射角度相同，使光束在到達(dá)第二離軸拋物面鏡(6)前和從第三反射鏡(7)出射后的光軸相互平行；第一透鏡(8)的軸線相對(duì)第三反射鏡(7)后的光束軸線上移一段距離，這段距離為第一透鏡(8)焦距的0.035?0.052倍，使得通過第一透鏡(8)的光束為偏心入射，然后產(chǎn)生2°?3°的傾斜出射，以這個(gè)入射角通過PBS偏振分束器(9)被分成透射P偏振光和反射S偏振光，分別在平行S偏振方向和P偏振方向設(shè)置第一液晶校正器(10)和第二液晶校正器(11)的e光光軸、即液晶取向方向；經(jīng)兩個(gè)校正器校正后的P、s偏振光束被反射回PBS偏振分束器(9)，出射后兩光軸重合合束，且與入射光束的傾斜方向反向傾斜2°?3°再次偏心通過第一透鏡(8)、并與入射光束分離、到達(dá)第四反射鏡(12)，此處反射光路的光束完全與入射光路的光束分離；反射光路的光束被第四反射鏡