基于自适应光学系统的太阳大气多波段高分辨力层析成像装置

    公开(公告)号:CN104501973B

    公开(公告)日:2017-10-20

    申请号:CN201510020823.5

    申请日:2015-01-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于自适应光学系统的太阳大气多波段高分辨力层析成像装置,主要由准直镜、波前校正器、缩束系统、二色分光镜、夏克‑哈特曼波前传感器、精跟踪波前传感器、波前控制器、蓝光成像通道、红光成像通道、近红外光成像通道以及数据存储系统组成。不同波段太阳光对应太阳大气的不同高度,本发明通过对多个波段太阳光同时成像,并利用自适应光学系统消除大气湍流对地基望远镜成像的影响,实现太阳大气的高分辨力层析成像。该装置中引入自适应光学系统,保证图像的空间分辨力,多个波段太阳光根据波长长短先后进入不同的成像通道,提高各成像通道能量利用率。本发明在太阳观测领域具有重要的应用前景,对太阳物理研究具有重要意义。

    一种复合型夏克‑哈特曼波前传感器

    公开(公告)号:CN104501972B

    公开(公告)日:2017-09-12

    申请号:CN201510020363.6

    申请日:2015-01-15

    Abstract: 本发明提出了一种复合型夏克‑哈特曼波前传感器,该传感器由相应的匹配系统、反射镜、光调节器、微透镜阵列和CCD探测相机组成。本发明的特点是根据不同信噪比的探测目标,通过引入一个切换反射镜,将入射光导入两路拥有不同子孔径数的微透镜阵列中,并由匹配系统将探测目标的阵列图像成像在同一个CCD探测相机的同一个区域上,使得像差探测更加准确。两路阵列图像成像在同一个CCD探测相机上,在没有明显增加硬件成本的情况下,扩展了夏克‑哈特曼波前传感器的应用。本发明在光学检测和自适应光学领域具有应用潜力。

    基于多视线相关夏克-哈特曼波前传感器的实时控制器

    公开(公告)号:CN105204405A

    公开(公告)日:2015-12-30

    申请号:CN201510686564.X

    申请日:2015-10-21

    CPC classification number: G05B19/0428 G05B2219/2656

    Abstract: 本发明公开了基于多视线相关夏克-哈特曼波前传感器的实时控制器,是一种针对多层共轭自适应光学技术提出的多通道并行处理硬件平台架构,用于大视场范围内多视线方向上波前斜率探测和复原。该控制器采用FPGA和多核DSP的架构,主要包括斜率计算和波前复原两个部分。由于多视线相关夏克-哈特曼波前传感器每个子孔径内需要划分多个子区域,该平台需要在斜率提取的大通道内构造子通道,本发明适用于在多视线相关夏克-哈特曼波前传感器的子孔径中选取任何数量的子区域,在不改变硬件电路的基础上通过在FPGA内重复构造处理子通道从而达到系统升级的目的。本发明对多层共轭自适应光学技术的工程实现具有重要意义。

    基于复合型夏克-哈特曼波前传感器的太阳自适应光学系统

    公开(公告)号:CN104749776A

    公开(公告)日:2015-07-01

    申请号:CN201510176837.6

    申请日:2015-04-15

    CPC classification number: G02B27/0025 G02B27/00 G02B27/10

    Abstract: 本发明公开了一种基于复合型夏克-哈特曼波前传感器的太阳自适应光学系统,该系统由倾斜镜、变形镜、精跟踪波前传感器、复合型夏克-哈特曼波前传感器以及波前控制器组成。所述的复合型夏克-哈特曼波前传感器拥有两套微透镜阵列,可以根据不同强度的大气湍流和不同的探测信标,选择相应子孔径数的微透镜阵列进行波前探测与校正;当大气湍流较弱时,使用太阳米粒组织作为探测信标,选择子孔径较少的微透镜阵列像进行波前探测,当大气湍流较强时,使用太阳黑子作为探测信标,此时选择子孔径数较多的微透镜阵列像进行波前探测。本发明在没有增加硬件复杂度的情况下,提高太阳自适应光学系统性能,扩展系统的应用范围。

    基于太阳地表层共轭自适应光学系统的大视场高分辨力成像装置

    公开(公告)号:CN102879901A

    公开(公告)日:2013-01-16

    申请号:CN201210375584.1

    申请日:2012-09-29

    Abstract: 基于太阳地表层共轭自适应光学系统的大视场高分辨力成像装置,由地表层共轭自适应光学系统和高分辨图像重建系统组成,其中地表层共轭自适应光学系统包括跟踪子系统、多视线波前探测器、地表层大气波前校正器、波前控制器、成像子系统。其特征在于:该装置先利用地表层共轭自适应光学系统对地表层湍流进行探测和校正,在大视场范围内改善成像质量;部分校正图像再经过高分辨图像重建系统进行重建,得到高分辨力太阳图像。该装置利用地表层共轭自适应光学系统消除地表层湍流的影响,提高大气视宁度,增强成像信噪比,改善成像质量,使得太阳图像高分辨重建更加精确和高效,对太阳物理研究具有重要意义。

    一种多镜光学系统在线逐面像差检测装置和方法

    公开(公告)号:CN118424658A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410511511.3

    申请日:2024-04-26

    Abstract: 本发明公开了一种多镜光学系统在线逐面像差检测装置和方法,该装置包括:导星系统,用于发出多视场方向平行光,平行光从多镜光学系统的入瞳处入射,在多镜光学系统的出瞳面进入波前传感器;波前传感器,用于接收来自多镜光学系统的导星信标光,并在其光敏面上形成光斑图像;光学仿真系统,用于计算待测元件的像差与不同视线方向的瞳面像差的关系矩阵并传输给信号处理系统;信号处理系统,用于得到不同视线方向的瞳面像差,根据关系矩阵和不同视线方向的瞳面像差计算待测元件的像差。本发明为光学系统检测及装调提供了更丰富、更实时的像差信息。

    一种基于波前探测的实时大气湍流分层强度测量方法

    公开(公告)号:CN115016035B

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202210610898.9

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于波前探测的实时大气湍流分层强度测量方法。该方法包括:利用自适应光学系统的夏克‑哈特曼波前传感器实时获取波前斜率信息;实时的波前斜率信息被传送至实时大气处理机中;实时大气处理机利用积累一定帧数的波前斜率数据进行大气湍流分层强度的计算;输出实时的大气湍流分层强度信息。利用本发明,可以实时获取大气湍流分层强度信息,同时提升大视场自适应光学系统的校正性能。

    一种基于通用平台的多层共轭自适应光学的实时控制器

    公开(公告)号:CN110990330B

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN201911214024.6

    申请日:2019-12-02

    Abstract: 本发明公开了一种基于通用平台的多层共轭自适应光学的实时控制器,是一种针对多层共轭自适应光学提出的并行处理硬件平台架构。实时控制器是多层共轭自适应光学系统的控制核心,完成大视场夏克‑哈特曼波前传感器的图像采集,预处理,子孔径图像的斜率计算,斜率插值,波前复原,波前控制以及电压输出等功能。本发明以通用多核CPU为计算平台,通过对Linux操作系统上将非实时系统改造成实时系统并且结合多种并行加速手段,从而满足多层共轭自适应光学系统实时控制器对2000Hz以上实时性的要求。本发明适用于自适应光学领域,对多层共轭自适应光学技术的工程实现具有重要意义。

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