热烈祝贺我国液晶自适应光学获重大突破,接近实用阶段

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 03:48:28


《中国光学》 2012年01期 加入收藏 获取最新
液晶自适应光学的研究进展
曹召良  李小平  宣丽  穆全全  胡立发  彭增辉  刘永刚  姚丽双  
【摘要】:概述了中科院长春光学精密机械与物理研究所(长春光机所)在液晶自适应光学方面的研究进展。针对液晶自适应光学技术存在的能量利用率低和校正频率慢的两大国际难题,液晶自适应光学研究组采取了一系列有效措施,不但攻克了能量利用率低的难题,且在校正频率方面也取得了质的飞跃。目前,系统能量利用率已从最初的5%提高到85%,基本和变形镜自适应光学系统的能量利用率相当;校正频率也从5 Hz提高到140 Hz,接近了校正大气湍流的实用化水平。利用该研究成果,分别研制了针对中科院国家天文台2.16 m望远镜和长春光机所1.2 m望远镜的液晶自适应光学系统并对恒星进行了有效校正,使1.2 m望远镜对恒星的分辨能力提高至约3倍衍射极限。
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室;济源市教师进修学校物理教研组;
【关键词】: 自适应光学 液晶波前校正器 校正频率 大气湍流
【基金】:国家自然科学基金重点资助项目(No.60578035)
【分类号】:TH74
【正文快照】:
1引言液晶自适应光学技术由于具备校正单元数多、价格低廉、制作容易、结构小巧等优势而备受关注,该技术的发展有望进一步推进自适应技术的发展和应用。液晶在光位相调制和波前校正方面的研究最早在前苏联展开。1979年,A.A.Va-sil'ev等人研究了液晶空间光调制器的位相调制特性

http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGGA201201001.htm

《中国光学》 2012年01期 加入收藏 获取最新
液晶自适应光学的研究进展
曹召良  李小平  宣丽  穆全全  胡立发  彭增辉  刘永刚  姚丽双  
【摘要】:概述了中科院长春光学精密机械与物理研究所(长春光机所)在液晶自适应光学方面的研究进展。针对液晶自适应光学技术存在的能量利用率低和校正频率慢的两大国际难题,液晶自适应光学研究组采取了一系列有效措施,不但攻克了能量利用率低的难题,且在校正频率方面也取得了质的飞跃。目前,系统能量利用率已从最初的5%提高到85%,基本和变形镜自适应光学系统的能量利用率相当;校正频率也从5 Hz提高到140 Hz,接近了校正大气湍流的实用化水平。利用该研究成果,分别研制了针对中科院国家天文台2.16 m望远镜和长春光机所1.2 m望远镜的液晶自适应光学系统并对恒星进行了有效校正,使1.2 m望远镜对恒星的分辨能力提高至约3倍衍射极限。
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室;济源市教师进修学校物理教研组;
【关键词】: 自适应光学 液晶波前校正器 校正频率 大气湍流
【基金】:国家自然科学基金重点资助项目(No.60578035)
【分类号】:TH74
【正文快照】:
1引言液晶自适应光学技术由于具备校正单元数多、价格低廉、制作容易、结构小巧等优势而备受关注,该技术的发展有望进一步推进自适应技术的发展和应用。液晶在光位相调制和波前校正方面的研究最早在前苏联展开。1979年,A.A.Va-sil'ev等人研究了液晶空间光调制器的位相调制特性

http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGGA201201001.htm
谁给科普一下这有什么用
我也想知道主要应用在哪里,有内行的人吗?
南极沙漠 发表于 2012-7-31 15:51
谁给科普一下这有什么用
穆全全荣获中国科学院百篇优秀博士学位论文奖
『 来源:研究生部 』 『 时间: 2011-12-28 』 『 打印 』
                               研究生部  供稿

    近日,中国科学院人事教育局公布了2011年度中国科学院百篇优秀博士学位论文评审结果,我所穆全全博士的学位论文《液晶自适应光学技术的工程化研究》被评为中国科学院百篇优秀博士学位论文。
    本次评选工作于2011年3月底启动,经研究所推荐、研究生院学位评定委员会初选、同行专家评审和网上公示,最终由中国科学院人事教育局批准。参评论文包括中国科学院博士研究生培养单位于2009年9月至2010年8月间的全部博士学位论文及2007年9月至2009年8间的部分博士学位论文。
    穆全全博士2003年入学,师从宣丽研究员,在光学工程专业主要开展液晶自适应光学的研究,2010年7月毕业。穆全全博士工作踏实,学风严谨,兢兢业业埋头科研,针对液晶自适应光学技术所面临的诸如:系统能量利用率低和响应速度慢等问,完成了一系列卓有成效的工作,使系统初步具备了工程化应用的可能。研制的系统与我所1.2米口径望远镜对接,获得了显著的校正效果,使系统分辨率由2.3"提高到了0.3",充分证明了液晶自适应系统的可行性,揭示了液晶自适应系统在大口径望远镜高分辨率成像中的应用前景。在学期间曾先后荣获中科院院长特别奖、大恒光学奖特别奖等。
    值得一提的是,穆全全博士的导师宣丽研究员在研究生培养过程中,求真务实,勇于探索,注重学生的创新能力和综合素质培养,收效显著,培养出多名优秀的研究生。此前,宣丽研究员曾多次荣获中科院研究生院的优秀导师奖。
南极沙漠 发表于 2012-7-31 15:51
谁给科普一下这有什么用
本文介绍了自适应光学的基本概念和发展历史,对几种常见的和正在发展和应用中的自适应光学器件。介绍了自适应光学应用中一种重要的MEMS器件——微变形反射镜的组成.
http://www.doc88.com/p-085411384255.html
应用在航天方面吗


穆全全博士2003年入学,师从宣丽研究员,在光学工程专业主要开展液晶自适应光学的研究,2010年7月毕业。穆全全博士工作踏实,学风严谨,兢兢业业埋头科研,针对液晶自适应光学技术所面临的诸如:系统能量利用率低和响应速度慢等问,完成了一系列卓有成效的工作,使系统初步具备了工程化应用的可能。研制的系统与我所1.2米口径望远镜对接,获得了显著的校正效果,使系统分辨率由2.3"提高到了0.3",充分证明了液晶自适应系统的可行性,揭示了液晶自适应系统在大口径望远镜高分辨率成像中的应用前景




美国的第一台1.6米自适应光学望远镜,主要观察近地轨道卫星,助推器及残骸

穆全全博士2003年入学,师从宣丽研究员,在光学工程专业主要开展液晶自适应光学的研究,2010年7月毕业。穆全全博士工作踏实,学风严谨,兢兢业业埋头科研,针对液晶自适应光学技术所面临的诸如:系统能量利用率低和响应速度慢等问,完成了一系列卓有成效的工作,使系统初步具备了工程化应用的可能。研制的系统与我所1.2米口径望远镜对接,获得了显著的校正效果,使系统分辨率由2.3"提高到了0.3",充分证明了液晶自适应系统的可行性,揭示了液晶自适应系统在大口径望远镜高分辨率成像中的应用前景




美国的第一台1.6米自适应光学望远镜,主要观察近地轨道卫星,助推器及残骸
楼上的原来是美国的,偶还以为是TG的,吓了一跳
我们的是1.2米,3倍衍射极限,0.3角秒,美国的是1.6米,衍射极限,0.07角秒,在805公里分辨率为0.3米,可简单换算出我国采用液晶自适应后目前望远镜800公里分辨率为0.3X4÷0.75=1.6米,如果再进一步实用化达到衍射极限800公里分辨率则为0.4到0.53米左右
hswz 发表于 2012-7-31 16:42
我们的是1.2米,3倍衍射极限,0.3角秒,美国的是1.6米,衍射极限,0.07角秒,在805公里分辨率为0.3米,可简 ...
大大问以下,如果加大口径是不是还能提高分辨率?记得大学上工程光学时是怎么说的。
Rampage 发表于 2012-7-31 16:53
大大问以下,如果加大口径是不是还能提高分辨率?记得大学上工程光学时是怎么说的。
空气中有湍流,口径加大技术上比较困难,越大越难
看来空间光学的研制难度比单反难多了,还要考虑到湍流这类非光学器件本身的因素.唉, 话说光学这块都还给老师了.
hswz 发表于 2012-7-31 16:57
空气中有湍流,口径加大技术上比较困难,越大越难
能给俺这菜鸟科普一下这个问题不,呵呵有时间的话
济源市教师进修学校物理教研组


这个单位牛!
似乎是校正大气变化对光学观察的影响的技术,可用于对地观测卫星和地面天文望远镜。
主要是自适应光学方面需要用到,做波前校正用的。你可以把光的传播想象成扔一块石头到湖里,形成的涟漪扩散就是光的传播,波前就是那一圈圈的水波纹。当水波纹不受干扰,是理想圆型时,探测器会有最好的接收效果。但是有风吹到水面上,波纹就会变的弯曲,不再是理想圆弧,探测器上的成像质量就会降低。自适应光学的理论就是通过认为的方法,把波纹再调节成理想圆弧,然后让探测器接收提高成像质量。
原来的自适应光学使用的是机械式调节的镜面,也就是文中说到的“变形镜自适应光学系统”。就是在镜子后面加装阵列式的小元件,给镜面施加一定力来改变镜面形状,就相当于局部改变水波纹传播的距离,来调节水波纹的形状。文中提到的“液晶自适应光学”应该是改变折射率来调节波前,但是感觉应该是用于特定波长范围的设备才对,用于天文很奇怪。相当于局部改变水波纹的传播速度,来调节它的形状。
传统的变形镜缺点不少对工艺要求也很高,听说过导致镜面破损的情况,不知道这种液晶的怎么样,感觉应该不能完全替代变形镜。不过变形镜长光所做的也很厉害,他们自己应该很清楚两种东西哪个好。这种液晶的个人感觉用于遥感和激光更合适,纯粹瞎猜。
经过RLS预测后,残差波面的RMS值由直接校正的0.26波长(1波长=785 nm)降低到了0.15波长,校正效果提高了42%.最后,对预测前后自适应光学系统的成像效果进行了对比试验.实验结果显示,经过预测以后,系统的成像分辨率由直接开环校正的25.4 cycles/mm提高到了32.0 cycles/mm,成像分辨率提高了26%,达到了0.9倍的衍射极限分辨率.因此,RLS模式预测技术可以有效的提高开环液晶自适应系统的成像分辨率.
http://www.cnki.net/kcms/detail/ ... 083&uid=&p=
2012-8-1 09:15 上传


:液晶自适应光学技术由于具备校正单元数多、价格低廉、制作容易、结构小巧等优势而备受关注

看来这技术虽然不能完全替代变形镜,但是对稍低要求的场合普及使用,还是有巨大实用价值的。
mkfc 发表于 2012-7-31 18:11
济源市教师进修学校物理教研组
我也被雷到了 这哪冒出来的。。。
longxia 发表于 2012-8-1 13:46
我也被雷到了 这哪冒出来的。。。
原济源职业技术学院的,是个比较有抱负的,追求上进的高职院校

http://www.jyvtc.com/kywsc/news. ... 2%D4%D8%D6%D0%D0%C4
http://baike.baidu.com/view/219450.htm
由于大气湍流的影响,口径在15cm以上的望远镜就无法达到衍射极限了,自适应光学很牛啊。希望我们也早日实现衍射极限的观察。
hswz 发表于 2012-7-31 15:59
本文介绍了自适应光学的基本概念和发展历史,对几种常见的和正在发展和应用中的自适应光学器件。介绍了自 ...
谢谢,谢谢,谢谢
用于民间数码相机应该可以吧


长春光机所突破可见光成像望远镜液晶自适应系统关键技术
作者:cyqdesign2014-01-09 20:13
日前,中科院长春光学精密机械与物理研究所突破大口径可见光成像望远镜的液晶自适应系统关键技术。该项技术利用液晶校正器数万象素的优势,有效弥补了目前自适应光学系统驱动单元密度低难于匹配4米以上大口径可见光成像望远镜的缺陷,对我国空间目标探测与识别技术的发展具有重要意义。  长春光机所研究员宣丽及其研究团队针对液晶系统能量利用率不足15%、闭环校正频率不足30Hz的问题提出一系列创新性解决方案,发明了开环控制的双校正器自适应光路、适用于大规模集成电路驱动的毫秒级快速响应液晶校正器的制备技术以及基于液晶校正器的湍流波前精确重构与快速补偿技术,有效解决了偏振光损耗问题,解决了DSP数据处理器集成度与液晶系统不相适应的问题。突破了能量利用率与校正频率低的瓶颈,已授权发明专利13项,发表SCI论文80余篇,单篇被引用74次(ISI)。
查新表明,该成果能够匹配5米口径可见光望远镜,能量效率与校正速度的综合性能超过了国际液晶自适应系统研发水平。此项成果已被列为某2米可见光成像望远镜的配套自适应系统。研制成功后,该台望远镜将成为世界第一台液晶自适应望远镜,也将是国内最大的可见光跟踪成像望远镜。若将此成果延展至10米口径的天文望远镜上,将对太阳黑子活动、星体形成与衰亡过程的观测研究具有重要推动意义。
http://www.opticsky.cn/read-htm-tid-73776.html

长春光机所突破可见光成像望远镜液晶自适应系统关键技术
作者:cyqdesign2014-01-09 20:13
日前,中科院长春光学精密机械与物理研究所突破大口径可见光成像望远镜的液晶自适应系统关键技术。该项技术利用液晶校正器数万象素的优势,有效弥补了目前自适应光学系统驱动单元密度低难于匹配4米以上大口径可见光成像望远镜的缺陷,对我国空间目标探测与识别技术的发展具有重要意义。  长春光机所研究员宣丽及其研究团队针对液晶系统能量利用率不足15%、闭环校正频率不足30Hz的问题提出一系列创新性解决方案,发明了开环控制的双校正器自适应光路、适用于大规模集成电路驱动的毫秒级快速响应液晶校正器的制备技术以及基于液晶校正器的湍流波前精确重构与快速补偿技术,有效解决了偏振光损耗问题,解决了DSP数据处理器集成度与液晶系统不相适应的问题。突破了能量利用率与校正频率低的瓶颈,已授权发明专利13项,发表SCI论文80余篇,单篇被引用74次(ISI)。
查新表明,该成果能够匹配5米口径可见光望远镜,能量效率与校正速度的综合性能超过了国际液晶自适应系统研发水平。此项成果已被列为某2米可见光成像望远镜的配套自适应系统。研制成功后,该台望远镜将成为世界第一台液晶自适应望远镜,也将是国内最大的可见光跟踪成像望远镜。若将此成果延展至10米口径的天文望远镜上,将对太阳黑子活动、星体形成与衰亡过程的观测研究具有重要推动意义。
http://www.opticsky.cn/read-htm-tid-73776.html
一句话,没有花钱的不是。
国家在科研方面重金投入,现今成果不断。怎么也比公款消费吃了喝了强。
主要是自适应光学方面需要用到,做波前校正用的。你可以把光的传播想象成扔一块石头到湖里,形成的涟漪扩散 ...
通俗点儿说就是过滤杂波?
Rampage 发表于 2012-7-31 16:53
大大问以下,如果加大口径是不是还能提高分辨率?记得大学上工程光学时是怎么说的。
高中物理就有公式,几何光学。
双筒猎枪 发表于 2014-1-18 20:42
通俗点儿说就是过滤杂波?
尽可能消除大气扰动造成的一些影响;
和“杂波”似乎有点不一样。
hswz 发表于 2012-7-31 16:42
我们的是1.2米,3倍衍射极限,0.3角秒,美国的是1.6米,衍射极限,0.07角秒,在805公里分辨率为0.3米,可简 ...
跟踪老美还是差不少啊
这个技术能把美的甩几条街吗?如果不能的话,能把欧洲甩几条街吗?日本呢?
如果PS是软件滤镜的话,这个就是硬件滤镜了
超远距离偷拍妹纸

心火 发表于 2012-7-31 15:53
我也想知道主要应用在哪里,有内行的人吗?


激光武器最关键的就是解决自适应问题 和 长时间能量功率问题
因为大气有湍流 形成透镜效应 造成不好瞄准 现在提高了刷新频率 那激光瞄准就不是问题了
自适应你就理解成自动校正就可以了
心火 发表于 2012-7-31 15:53
我也想知道主要应用在哪里,有内行的人吗?


激光武器最关键的就是解决自适应问题 和 长时间能量功率问题
因为大气有湍流 形成透镜效应 造成不好瞄准 现在提高了刷新频率 那激光瞄准就不是问题了
自适应你就理解成自动校正就可以了
Rampage 发表于 2012-7-31 16:53
大大问以下,如果加大口径是不是还能提高分辨率?记得大学上工程光学时是怎么说的。
当然能。口径越大,分辨率越高。

仅在大学物理学过几何光学的飘过,咱俩懂的差不多。
Rampage 发表于 2012-7-31 16:53
大大问以下,如果加大口径是不是还能提高分辨率?记得大学上工程光学时是怎么说的。
当然能。口径越大,分辨率越高。

仅在大学物理学过几何光学的飘过,咱俩懂的差不多。