談?wù)勚悄芄鈱W(xué)發(fā)展現(xiàn)狀
本文從智能光學(xué)的概念出發(fā),對(duì)智能光學(xué)技術(shù)(智能光學(xué)系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)光學(xué)調(diào)制技術(shù)、動(dòng)態(tài)光學(xué)探測(cè)技術(shù)等)進(jìn)行評(píng)述。同時(shí),基于智能光學(xué)技術(shù)的特點(diǎn),對(duì)智能光學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探究。
主動(dòng)光學(xué)技術(shù)多應(yīng)用于大口徑的反射式望遠(yuǎn)鏡,其能夠?qū)崿F(xiàn)低速、大幅的波前調(diào)制,因而需要較強(qiáng)的支撐力。機(jī)電促動(dòng)器和壓力促動(dòng)器是構(gòu)成主動(dòng)光學(xué)動(dòng)態(tài)支撐結(jié)構(gòu)的主要單位,其起到為主動(dòng)光學(xué)動(dòng)態(tài)支撐結(jié)構(gòu)提供足夠支撐力的作用。 2.2 其他動(dòng)態(tài)調(diào)制技術(shù) 光強(qiáng)動(dòng)態(tài)調(diào)制技術(shù):光強(qiáng)動(dòng)態(tài)調(diào)制技術(shù)主要依賴(lài)于空間光調(diào)制器實(shí)現(xiàn),應(yīng)用于投影顯示光學(xué)領(lǐng)域。光強(qiáng)動(dòng)態(tài)調(diào)制使用的調(diào)制器一般為分立的結(jié)構(gòu)。 光譜動(dòng)態(tài)調(diào)制:光譜動(dòng)態(tài)調(diào)制,其主要利用聲光調(diào)諧濾波器和液晶調(diào)諧濾波器對(duì)光譜進(jìn)行動(dòng)態(tài)濾波。這項(xiàng)技術(shù)在許多光學(xué)系統(tǒng)(如顯微成像、遙感成像等領(lǐng)域)中有著極為廣泛的應(yīng)用。聲光調(diào)諧濾波器的響應(yīng)速度較高,但其像質(zhì)相對(duì)不足;液晶調(diào)諧濾波器的像質(zhì)較高,但其相應(yīng)速度較低。 3 動(dòng)態(tài)光學(xué)探測(cè) 基于波前相位和光強(qiáng)信息的光學(xué)特性對(duì)光學(xué)調(diào)制進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。光強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制和波前動(dòng)態(tài)控制得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是各種光電傳感器。例如,光電倍增管、雪崩二極管、光電耦合器件等。光電傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)信息的直接探測(cè);光電傳感器與其他光學(xué)器件可組成波前探測(cè)器,用以探測(cè)波前信息。根據(jù)波前探測(cè)器波前探測(cè)位置的不同,可以將其分為光瞳面波前探測(cè)器和焦面波前探測(cè)器兩類(lèi);根據(jù)波前重構(gòu)過(guò)程的不同,可以將其分為線性波前探測(cè)器和非線性波前探測(cè)器兩類(lèi)。 4 智能光學(xué)系統(tǒng) 綜上所述,我們可以將智能光學(xué)系統(tǒng)定義為:具有動(dòng)態(tài)光學(xué)調(diào)制或(和)動(dòng)態(tài)光學(xué)探測(cè)功能的、能夠根據(jù)光學(xué)特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制的光學(xué)系統(tǒng)。當(dāng)前,智能光學(xué)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制功能可以分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制兩類(lèi),開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)主要包括調(diào)制器和控制器兩部分;閉環(huán)控制系統(tǒng)主要包括調(diào)制器、探測(cè)器、控制器三部分。智能控制系統(tǒng)可以分為自適應(yīng)控制系統(tǒng)和主動(dòng)控制系統(tǒng)兩類(lèi)。 自適應(yīng)控制系統(tǒng)主要利用波前探測(cè)器獲取到的波前信息反饋給波前校正器以實(shí)現(xiàn)調(diào)制功能。但需要指出的是,應(yīng)用于顯微系統(tǒng)或者是大氣湍流過(guò)強(qiáng)的環(huán)境中時(shí),波前探測(cè)器會(huì)受到較為嚴(yán)重的干擾以至于不能準(zhǔn)確獲取波前信息。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)主要應(yīng)用于補(bǔ)償?shù)鼗酵h(yuǎn)鏡成像過(guò)程中的大氣湍流,調(diào)制(校正)變化速度較快的波前畸變。 主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)主要應(yīng)用于反射式、大口徑望遠(yuǎn)鏡中,用以調(diào)制望遠(yuǎn)鏡主鏡的波前畸變。當(dāng)前,主動(dòng)光學(xué)已經(jīng)成為了大口徑望遠(yuǎn)鏡所必備的一項(xiàng)重要技術(shù)。隨著望遠(yuǎn)鏡口徑的不斷增大,一些天基望遠(yuǎn)鏡也開(kāi)始采用主動(dòng)光學(xué)技術(shù)改善像質(zhì)。例如,著名的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡采用了復(fù)雜拼接鏡面主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)獲得了較為理想的像質(zhì)。 參考文獻(xiàn) 1.王建立,劉欣悅.智能光學(xué)的概念及發(fā)展.中國(guó)光學(xué), 2013,6(4):437-448. 2.高鵬.智能光學(xué)發(fā)展問(wèn)題研究.科技視界,2016(17): 16. 3.徐凱.自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備在智能化發(fā)展中的重要作用.中國(guó)高端smt學(xué)術(shù)會(huì)議,2015. 4.劉闖.淺析傳統(tǒng)光學(xué)儀器向現(xiàn)代光學(xué)儀器轉(zhuǎn)變的原因. 科技致富向?qū)В?014(14):232. |
1.行業(yè)新聞、市場(chǎng)分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專(zhuān)業(yè)論文(針對(duì)問(wèn)題及需求,提出一個(gè)解決問(wèn)題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書(shū),光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
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