[发明专利]空间光通信小型化终端静态像差校正方法

权利要求书

1.空间光通信小型化终端静态像差校正方法，其特征在于所述方法包括：

步骤一：构建全光路模块，所述全光路模块包括三条光路：

光路一：入射光依次经过望远镜、跟瞄系统和压电变形镜，经过压电变形镜后的信标光通过第一分束器后进行缩束，缩束后进入夏克-哈特曼波前探测器；

光路二：入射光依次经过望远镜、跟瞄系统和压电变形镜，经过压电变形镜后的信标光通过第一分束器后进入第二分束器，第二分束器输出的信标光经过聚焦透镜输出后进入CCD2；

光路三：入射光依次经过望远镜、跟瞄系统和压电变形镜，经过压电变形镜后的信标光通过第一分束器后进入第二分束器，进入第二分束器的信标光依次通过第三分束器、聚焦透镜、多模光纤后进入雪崩光电二极管；

步骤二：根据构建好的全光路模块，基于CCD2上的光斑解算出压电变形镜的补偿面型的控制电压；

步骤三：根据控制电压控制变形镜产生补偿面型以补偿像差，并且将此时变形镜面型记录下来作为初始面型，即完成像差校正；

所述步骤二的具体步骤为：

步骤二一：打开望远镜，望远镜接收对向入射光；

步骤二二：对压电变形镜电极施加初始电压u⁰＝{0,0,…0}；

步骤二三：利用CCD2上的像素点计算评价函数J^k(u^k)，其中，

I_i为CCD2圆盘中心，I_i直径为λ为信标光波长，λ为808nm，f为CCD2前透镜焦距，f为20mm，D为透镜孔径，D为10mm，I_o为CCD2中去掉圆盘中心I_i的圆环，I_o直径为J为评价函数，k表示迭代次数，u表示压电变形镜控制电压向量；

步骤二四：随机产生满足伯努利分布的扰动向量δu^k；

步骤二五：对压电变形镜电极分别再施加正二分之一扰动向量和负二分之一扰动向量，然后分别读取雪崩光电二极管的接收功率P，并通过公式J＝-P计算评价函数和

步骤二六：根据和得到评价函数的变化δJ^k：

步骤二七：根据扰动向量δu^k和评价函数的变化δJ^k得到u^k+1；

步骤二八：判断k的值，若k500则输出最终优化出的电压u^*，若k＝500则令u^k＝u^k+1，重复步骤二二至步骤二七；

步骤二九：将变形镜电压设置成u^*，完成像差校正。

2.根据权利要求1所述的空间光通信小型化终端静态像差校正方法，其特征在于所述评价函数的变化δJ^k表示为：

3.根据权利要求2所述的空间光通信小型化终端静态像差校正方法，其特征在于所述u^k+1表示为：

u^k+1＝u^k-γδJ^kδu^k

其中，γ为增益系数。

4.根据权利要求3所述的空间光通信小型化终端静态像差校正方法，其特征在于所述压电变形镜包括43个电极，包括主反射镜上的40个电极和3个独立的俯仰/倾斜电极。

5.根据权利要求4所述的空间光通信小型化终端静态像差校正方法，其特征在于所述压电变形镜工作波段为450nm-20μm。

6.根据权利要求5所述的空间光通信小型化终端静态像差校正方法，其特征在于所述压电变形镜最高刷新率为4kHz。

7.根据权利要求6所述的空间光通信小型化终端静态像差校正方法，其特征在于所述夏克-哈特曼波前探测器探测波段为400～900nm，口径为4.5mm，微透镜个数≤700，尺寸为150μm，焦距为10mm。