导读:本文包含了自适应光学仿真论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:阵列激光导星,数值仿真,自适应光学,波前探测
自适应光学仿真论文文献综述
罗瑞耀,王红岩,宁禹,丁枫,万国新[1]（2018）在《基于阵列激光导星的自适应光学波前探测数值仿真》一文中研究指出为克服当前波前探测技术存在的固有问题,提出了一种基于阵列激光导星(Laser Guide Star,LGS)的自适应光学系统。该系统可以有效消除聚焦非等晕效应的影响从而提高系统的波前探测精度,由此大幅度增大激光导星自适应光学系统的大气湍流探测范围,从而降低自适应光学系统对导星亮度的要求。阐释了该系统的闭环工作过程,并依据其工作过程建立仿真模型,数值仿真了该系统基于阵列激光导星的波前探测过程。最后对重构波前精度进行评估,分析了仿真存在的误差。数值仿真结果显示:该系统的波前重构精度较好,校正残差为11%,初步验证了利用阵列激光导星进行波前探测的可行性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年11期）
孙全,吕品,宁禹,习锋杰,刘文广[2]（2018）在《光学系统仿真软件Seelight在自适应光学上的应用》一文中研究指出光学系统仿真软件Seelight是一款可以模拟光束产生、大气传输与自适应光束控制等光学系统的具有自主知识产权的系统仿真软件,为光学系统应用研究提供了有效的仿真工具。本文首先介绍了Seelight软件的基本构架、运行界面和主要模型库包含的模块,并利用自适应光学相关的基本模型搭建了自适应光学仿真系统,模拟了PZT变形镜模块和哈特曼波前波传感器模块构成自适应光学仿真系统通过校正光束大气传输的波前畸变来提高远场光斑的光束质量的过程。验证了在不同的湍流强度下,自适应光学仿真系统的校正效果随着湍流强度的增加,校正残差大幅增加。利用Seelight软件可以对包含自适应光学系统的各种光学系统进行仿真建模,并可以对系统进行有效的验证分析和优化设计。(本文来源于《光电工程》期刊2018年03期）
王志强,张鹏飞,乔春红,张京会,范承玉[3]（2016）在《基于普适模型的无波前探测自适应光学系统仿真与分析》一文中研究指出为了提高基于普适模型的无波前探测自适应光学(AO)算法的收敛性能,建立了一套基于Zernike模式的127单元变形镜AO系统仿真模型。以峰值斯特列尔比(Sr)和提出的快速稳定收敛百分比为评价标准,研究不同湍流强度下扰动系数、Zernike模式数、斜率因子对校正效果和收敛速度的影响,验证了该仿真系统对静态畸变波前良好的校正能力。结果表明,扰动系数小于0.01时系统可以稳定收敛;增加Zernike模式数可以提高系统收敛时的Sr,但同时收敛速度会有所降低。提出的改进矢量化斜率因子,可以有效提升系统在一次迭代后的校正效果,特别是对大畸变波前具有较强的适应性。(本文来源于《中国激光》期刊2016年09期）
宋杰[4]（2015）在《太阳多层共轭自适应光学系统性能仿真研究》一文中研究指出自适应光学技术是实现地基太阳高分辨率观测的必备手段。然而，由于大气非等晕的影响，传统自适应光学系统校正视场有限，无法满足太阳观测的大视场需求。多层共轭自适应光学技术（MultiConjugateAdaptive Optics，简称MCAO）可有效扩大校正视场，研究其在太阳观测领域中的相关理论和方法具有重要的意义。针对该问题，本文开展了太阳多层共轭自适应光学技术的理论及仿真研究，为太阳MCAO系统进一步的优化设计和工程研发提供理论依据。论文首先阐述了大气湍流理论，分析了光在大气湍流中的传播规律以及大气湍流对天文观测图像的影响。其次，论述了多层共轭自适应光学基本理论，给出了多层共轭自适应光学系统理论模型建立方法，并基于此构建了太阳多层共轭自适应光学仿真系统。随后，利用所构建的仿真系统，开展了MCAO系统性能研究。研究了变形镜（Deformable Mirror，简称DM）共轭高度对MCAO系统性能的影响，确定了不同DM情况下各个DM的最佳共轭高度，其主要取决于大气湍流的分布；分析了0-60arcsec视场内DM个数对太阳MCAO系统性能的影响，理论上，太阳望远镜(D/r0=28.57)视场为60arcsec时，采用四块DM，系统斯特列尔比（Strehl Ratio，简称SR）可达0.57；研究了导星数量对MCAO系统性能的影响，随着望远镜口径和视场的增大，需增加导星数目以实现高层湍流大气的波前传感；并研究了望远镜口径对太阳MCAO系统性能的影响，随着太阳望远镜口径的增大，需增加DM个数以满足其大视场观测的需求。最后，开发了MAOS软件的部分功能并用于太阳MCAO系统性能研究，与理论仿真结果实现了相互验证，同时，初步研究了变形镜致动器数目对系统性能的影响。(本文来源于《北京理工大学》期刊2015-01-01）
赵欣,马彩文[5]（2014）在《基于混合H_2/H_∞控制的自适应光学系统设计与仿真》一文中研究指出为了使自适应光学系统校正后的残余波前整体倾斜小并且系统的鲁棒稳定性好,提出采用混合H2/H∞控制方法来设计自适应光学系统控制器.为了验证控制效果,通过自适应光学波前整体倾斜校正试验平台仿真了大气湍流波前整体倾斜,对比了采用混合H2/H∞控制器和采用经典积分控制器的自适应光学波前整体倾斜校正试验平台的残余波前整体倾斜以及系统的鲁棒稳定性.结果表明,相对于采用积分控制器的试验平台,采用混合H2/H∞控制器的试验平台同时获得了更小的残余波前整体倾斜和更好的鲁棒稳定性,证明了自适应光学系统混合H2/H∞控制方法的有效性.(本文来源于《光子学报》期刊2014年12期）
王卫兵,王挺峰,郭劲[6]（2014）在《自适应光学随机并行梯度下降算法波前整形规律仿真(英文)》一文中研究指出本文首先介绍了基于Zernike模式的SPGD算法对大气湍流畸变波前的整形原理,通过推导得到了关于性能指标的简明表达式,使SPGD算法收敛速率得到明显提升。然后建立了自适应光学随机并行梯度下降算法波前整形系统模型,主要对SPGD算法收敛速率、整形能力和整形效果随波前畸变量和变形镜模型的变化规律作了较为详细的仿真研究,整体定性结果表明:叁者的变化规律有一定的相似性,同时利用最小二乘法得到了关于整形能力和整形效果变化规律的定量表达式,若从自适应光学波前整形系统的实时性和简单性考虑,在保证一定整形效果的情况下,选择37单元变形镜对畸变波前的3~27(25)阶Zernike像差进行整形即可。(本文来源于《中国光学》期刊2014年03期）
吴振华,唐秋艳,王中杰,马文静,龙国平[7]（2014）在《自适应光学数值仿真成像在GPU上的实现》一文中研究指出在自适应光学(AO)系统中,成像是不可或缺的一部分.AO仿真系统中的探测器和哈特曼-夏克波前传感器的成像过程一般用二维的离散卷积来计算,而通常它的数值算法用快速傅立叶变换(FFT)实现。但是随着矩阵维数的增加,卷积的运算量会急剧增大,成为制约整个AO仿真效率的一个瓶颈.利用图形处理器(GPU)的强大计算能力,可以使成像系统运行速度大幅提高。在NVIDIA Tesla C2050 GPU上,针对不同分辨率的图像,获得了相对于串行程序5~24倍的加速比。(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2014年03期）
孙治[8]（2013）在《自适应光学仿真系统中的大数据处理研究》一文中研究指出自适应光学技术是当今最前沿的光学新技术之一。自适应光学技术使光学系统具备了根据外界条件变化，实时校正大气湍流等引起的波前动态误差的特征，能够提高光学系统的性能。现实场景的定型系统实验成本高昂，各种光学元件的布局和结构相当复杂需要进行实验以确保其正确无误，并且实验还会受到自然环境的影响导致实验过程难以重复。如果要简化自适应光学部署难度，定量地评价自适应光学校正性能，那么需要根据自适应光学系统的数学模型和激光在大气中的传输理论，应用计算机仿真技术，对自适应光学中的大气湍流效应、热晕效应、校正系统进行仿真建模。激光在大气中传输，大气干扰是不能避免的问题，因此高精度准确的数值模拟大气湍流显得格外重要。然而高精度的数值仿真带来的问题是需要数据量巨大的湍流相屏，所以数值仿真大数据量的湍流相屏是困扰着自适应光学仿真系统研究人员的一个重大课题。本文首先简要的描述了自适应光学仿真技术的原理和概况。自适应光学系统主要分为了叁个部分：波前畸变探测、波前复原算法和波前畸变校正。接着介绍了大气湍流扰动产生的原因以及影响。分析了目前常用的几种生成大气湍流相屏的方法。针对大数据量的大气湍流仿真特点，介绍了一种新型的计算湍流相屏的方法：基于内存映射的并行生成方法；根据大气湍流的分形特征以及标准分形算法的一些不足，提出了一种改进的基于分形理论的矩形相屏生成算法。由于目前国内普遍使用的自适应仿真平台，是基于面向过程Fortran语言开发的，大多都是以文本文件作为参数输入，DOS命令框为交互界面，使得用户使用极不方便，严重阻碍了自适应光学仿真的发展。因此本文依据自适应光学仿真中实验参数较多和运算数据量大等特点，设计与实现了自适应光学仿真数据管理模块。该模块实现了实验参数的图形化管理以及实验结果的实时可视化。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-03-01）
陈颖[9]（2012）在《自适应光学仿真系统关键技术研究》一文中研究指出激光大气传输由于受到大气湍流和热晕的影响，导致光学系统的成像质量下降。为了提高光学系统成像质量，需要使用自适应光学系统对畸变波前进行校正。无波前传感器的自适应光学是自适应光学技术的研究热点之一。基于优化算法的无波前传感器自适应光学能避免传统的波前测量所带来的一系列问题，具有结构简单紧凑的特点。优化算法的效率是影响无波前传感器自适应光学系统性能的关键技术之一。要提高无波前传感器自适应光学系统的性能，需要寻找适合的优化算法。本文在对自适应光学技术进行深入分析研究的基础上，建立了自适应光学系统模型，并对模式波前复原算法进行了详尽的讨论和研究，从而提高了自适应光学系统的波前校正性能。论文完成的主要工作内容如下:1．研究了自适应光学系统入射波前像差，根据光束的线性传输特性，设计了自适应光学仿真系统的控制结构；在此基础上，对波前探测、波前复原及波前校正叁个主要过程进行了系统分析和仿真建模。通过对激光大气湍流和热晕的理论分析，数值模拟了激光大气的湍流效应和热晕效应。建立了基于点扩散函数和斯特列尔比的成像质量评价模型。2.建立了一套无波前传感器的自适应光学系统模型，提出了一种基于粒子群算法的模式波前复原算法。该算法用来控制变形镜补偿波前像差。算法首先以一组随机解作为初始种群，以针孔内的光强作为系统性能评价函数，并按照粒子群的进化规则在搜索空间内寻找最优解。结果表明，这种算法能够找到补偿像差所需的变形镜的最优面形。3.为了提高优化算法控制的自适应光学系统的收敛性能，提出一种基于改进粒子群算法的模式波前复原算法。在分析标准粒子群算法的基础上，将变异策略引入到粒子群算法中。算法通过变异策略来保持粒子群的多样性，并且能够加快粒子搜索空间的速度。仿真实验表明改进的粒子群算法可以有效地提高随机像差波前复原的精度。4.提出了基于并行变异粒子群算法的模式波前复原算法。该算法将粒子群算法的内在并行性与并行模型相结合。本文设计了基于主从模型的多核并行模型。实验结果表明，当迭代步数选取合适时，并行变异粒子群算法具有较好的收敛性能。计算机多核仿真实验表明该算法可以减少波前复原过程中寻找最优电压的时间。5.提出了一种基于互信息的模式波前复原算法，并利用该算法建立了一套快速模式波前复原的自适应光学系统。通过研究模式基的波前复原能力和减少波前复原模式基的维数，大幅度地提高了复原速度。实验结果表明，该算法具有较好的校正效果。6.建立了一套基于面向对象技术的61单元自适应光学仿真实验平台。研究了变形镜驱动器的布局和传感器子孔径布局，并且计算了波前复原矩阵；利用模拟大气湍流扰动在激光传输中引入畸变波前像差。最终通过实验测试，分析了自适应光学仿真系统的校正性能，并给出了实验的结果。(本文来源于《电子科技大学》期刊2012-09-01）
武云云,陈二虎,张宇,叶红卫,李敏[10]（2012）在《自适应光学在光通信中的仿真与实验分析》一文中研究指出从实验和仿真两方面研究了自适应光学(AO)补偿大气湍流的影响,改善2.5Gb/s光通信系统性能的有效性。仿真结果显示,同种湍流条件下,发射端AO校正后的平均接收光功率较接收端AO校正有所提高,且起伏更小。实验结果表明,接收端AO校正后,平均误码率比校正前降低2～3个数量级;发射端AO校正后,平均误码率比校正前降低近7个数量级。(本文来源于《光通信技术》期刊2012年08期）
自适应光学仿真论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光学系统仿真软件Seelight是一款可以模拟光束产生、大气传输与自适应光束控制等光学系统的具有自主知识产权的系统仿真软件,为光学系统应用研究提供了有效的仿真工具。本文首先介绍了Seelight软件的基本构架、运行界面和主要模型库包含的模块,并利用自适应光学相关的基本模型搭建了自适应光学仿真系统,模拟了PZT变形镜模块和哈特曼波前波传感器模块构成自适应光学仿真系统通过校正光束大气传输的波前畸变来提高远场光斑的光束质量的过程。验证了在不同的湍流强度下,自适应光学仿真系统的校正效果随着湍流强度的增加,校正残差大幅增加。利用Seelight软件可以对包含自适应光学系统的各种光学系统进行仿真建模,并可以对系统进行有效的验证分析和优化设计。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自适应光学仿真论文参考文献
[1].罗瑞耀,王红岩,宁禹,丁枫,万国新.基于阵列激光导星的自适应光学波前探测数值仿真[J].红外与激光工程.2018
[2].孙全,吕品,宁禹,习锋杰,刘文广.光学系统仿真软件Seelight在自适应光学上的应用[J].光电工程.2018
[3].王志强,张鹏飞,乔春红,张京会,范承玉.基于普适模型的无波前探测自适应光学系统仿真与分析[J].中国激光.2016
[4].宋杰.太阳多层共轭自适应光学系统性能仿真研究[D].北京理工大学.2015
[5].赵欣,马彩文.基于混合H_2/H_∞控制的自适应光学系统设计与仿真[J].光子学报.2014
[6].王卫兵,王挺峰,郭劲.自适应光学随机并行梯度下降算法波前整形规律仿真(英文)[J].中国光学.2014
[7].吴振华,唐秋艳,王中杰,马文静,龙国平.自适应光学数值仿真成像在GPU上的实现[J].大气与环境光学学报.2014
[8].孙治.自适应光学仿真系统中的大数据处理研究[D].电子科技大学.2013
[9].陈颖.自适应光学仿真系统关键技术研究[D].电子科技大学.2012
[10].武云云,陈二虎,张宇,叶红卫,李敏.自适应光学在光通信中的仿真与实验分析[J].光通信技术.2012