[发明专利]一种模拟气动光学效应的方法和系统

权利要求书

1.一种模拟气动光学效应的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用有限元分析方法对光学窗口进行热学和力学分析得到有限元分析结果，根据有限元分析结果计算多帧波前误差；

将当前帧波前误差拟合为泽尼克Zernike多项式系数向量q；

根据q计算变形镜各个致动器的控制电压向量和倾斜镜各个致动器的控制电压向量；

变形镜的致动器根据变形镜的控制电压进行调整以产生波前误差中的高阶像差，倾斜镜的致动器根据倾斜镜的控制电压进行调整以产生波前误差中的波前倾斜，然后采集并保存成像探测器上的畸变图像，再次根据当前帧的波前误差拟合q。

2.根据权利要求1所述模拟气动光学效应的方法，其特征在于，所述将当前帧波前误差拟合为Zernike多项式系数向量q包括：根据Zernike多项式的广义逆矩阵与当前帧波前误差的乘积确定q。

3.根据权利要求1所述模拟气动光学效应的方法，其特征在于，所述根据Zernike多项式的广义逆矩阵与当前帧波前误差的乘积确定q包括：

采用奇异值分解法、正则方程法或豪斯霍尔德Householder变换法，根据Zernike多项式的广义逆矩阵与当前帧波前误差的乘积确定q。

4.根据权利要求1所述模拟气动光学效应的方法，其特征在于，所述根据q计算变形镜各个致动器的控制电压向量和倾斜镜各个致动器的控制电压向量包括：

采用奇异值分解法、正则方程法或Householder变换法，根据q计算变形镜各个致动器的控制电压向量和倾斜镜各个致动器的控制电压向量。

5.一种模拟气动光学效应的系统，其特征在于，所述系统包括：光源、第一透镜、变形镜、第二透镜、第三透镜、倾斜镜、第四透镜和成像探测器；

光源发出的光通过第一透镜准直后入射到变形镜，变形镜产生波前误差中的高阶像差；

从变形镜出射光依次通过第二透镜和第三透镜，入射到倾斜镜，倾斜镜产生波前误差中的波前倾斜；

倾斜镜的出射光经第四透镜成像到成像探测器中。

6.根据权利要求5所述模拟气动光学的系统，其特征在于，所述系统进一步包括第一反射镜和第二反射镜，

变形镜的出射光经由第一反射镜反射，依次通过第二透镜和第三透镜，经由第二反射镜反射入射到倾斜镜。

7.根据权利要求5所述模拟气动光学的系统，其特征在于，所述光源位于第一透镜的前焦点上；所述变形镜的中心位于第一透镜的后焦点；

变形镜位于第二透镜的前焦面；

倾斜镜位于第三透镜的后焦面；

成像探测器位于第四透镜的后焦面上。

8.根据权利要求5所述模拟气动光学的系统，其特征在于，所述变形镜为压电变形镜、微机械薄膜变形镜中的任意一种。

9.根据权利要求5所述模拟气动光学的系统，其特征在于，所述倾斜镜为压电倾斜镜。