一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护方法和系统，所述方法包括以下步骤：波前探测器探测波前信息；波前控制器根据波前信息计算得到波前校正器驱动控制量的第一数字信号；数模转换板将所述第一数字信号转换为第一模拟信号，并通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号；模数转换芯片将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，并将所述第二数字信号传输至波前校正器；波前校正器根据所述第二数字信号进行波前校正。上述方案能够使得自适应光学系统在不增加系统处理延时的前提下，对相邻促动器之间的校正量进行保护。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护方法和系统
本专利技术涉及光学系统
，具体涉及一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护方法和系统。
技术介绍
传统的自适应光学系统闭环校正输出量的保护问题一直是一个两难的问题，若增加保护功能则需对每个促动器的输出与其相邻促动器进行比较计算，导致处理延时增加，降低系统闭环控制带宽；若不开启保护功能，则会在外界扰动变化剧烈的情况下，使得波前校正器(变形镜)相邻促动器之间的电压差值过大，降低波前校正器的使用寿命。同时相邻促动器之间输出相差很大时，也会使得整个自适应光学系统校正失效(跑飞)。由于空气中大气折射率分布的明显不均匀性，导致光束在大气传输过程中波前将发生变化，从而导致光束的漂移、光强的起伏以及光束的扩展。这三个主要效应是自适应光学系统的补偿对象。来自目标的光，被光学系统所捕获，其中部分被波前探测器采集，波前控制器(一般由专用的具有计算功能的高速处理单元构成)计算必要的光程变化并将信号发送至波前校正器进行光程修正。基于变形镜的自适应光学系统的核心部件波前校正器是一块薄反射镜面下按照特定的空间排布安装一定数目的压电陶瓷促动器，调节驱动器的控制电压产生不同的形变，从而带动反射镜面面形发生变化，实现对入射光束的相位补偿。若在快速(校正频率上千赫兹)校正过程中，相邻促动器之间的压差过大，就会产生变形镜镜面局部变形较大，使得镜面受力不均。经过相邻促动器之间的快速较大力差的反复推拉操作，就很容易产生促动器脱胶等现象，从而影响变形镜寿命。同时由于相邻促动器之间较大变形量的存在，使得波前相位产生较大的改变，从而影响波前探测器的测量的精度。反馈给波前校正器的输出产生错误的形变，从而使得系统校正失效，降低系统的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护技术方案，用以解决由于相邻促动器之间较大变形量的存在，影响波前探测器的测量的精度的问题。本专利技术的目的可通过以下的技术措施来实现：本专利技术第一方面提供了一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护系统，所述系统包括波前探测器、波前控制器、数模转换板、模数转换芯片和波前校正器；所述波前探测器包括若干阵列排布的促动器，所述模数转换板上设置有若干压差比较器；所述波前探测器用于探测波前信息；所述波前控制器用于根据波前信息计算得到波前校正器驱动控制量的第一数字信号；所述数模转换板用于将所述第一数字信号转换为第一模拟信号，并通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号；所述模数转换芯片用于将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，并将所述第二数字信号传输至波前校正器；所述波前校正器用于根据所述第二数字信号进行波前校正。作为一种可选的实施例，“通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号”包括：压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行比较；若两者的差值在预设误差范围之内，则将当前促动器对应的第一模拟信号作为当前促动器对应的第二模拟信号；否则对当前促动器对应的第一模拟信号进行调整，以使得调整后的当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号在预设误差范围内，并将调整后的第一模拟信号作为当前促动器对应的第二模拟信号。作为一种可选的实施例，“通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较”包括：将当前促动器对应的第一模拟信号与当前促动器相邻的第一促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到第一比较中间值；将所述第一比较中间值与当前促动器相邻的第二促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到第二比较中间值；将所述第二比较中间值与当前促动器相邻的第三促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到第三比较中间值；将所述第三比较中间值与当前促动器相邻的第四促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号。作为一种可选的实施例，所述第一促动器、第二促动器、第三促动器、第四促动器依次为位于当前促动器所在位置的上方、下方、左侧、右侧的促动器。作为一种可选的实施例，所述预设误差范围是指两者的差值小于100V。作为一种可选的实施例，所述压差比较器的数量为多个。作为一种可选的实施例，所述压差比较器的数量与波前探测器所包含的促动器的数量相同，每一压差比较器用于接收待进行比较的两个促动器的标识地址以及对应的电压值。作为一种可选的实施例，所述系统还包括高压放大器；所述高压放大器用于对第二数字信号进行高压放大处理，并将高压放大处理后的第二数字信号发送至波前校正器进行校正。本专利技术第二方面提供了一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护方法，所述方法应用于如前文所述的系统；所述方法包括以下步骤：波前探测器探测波前信息；波前控制器根据波前信息计算得到波前校正器驱动控制量的第一数字信号；数模转换板将所述第一数字信号转换为第一模拟信号，并通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号；模数转换芯片将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，并将所述第二数字信号传输至波前校正器；波前校正器根据所述第二数字信号进行波前校正。作为一种可选的实施例，“通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号”包括：压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行比较；若两者的差值在预设误差范围之内，则将当前促动器对应的第一模拟信号作为当前促动器对应的第二模拟信号；否则对当前促动器对应的第一模拟信号进行调整，以使得调整后的当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号在预设误差范围内，并将调整后的第一模拟信号作为当前促动器对应的第二模拟信号。区别于现有技术，本专利技术提供了一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护方法和系统，所述系统包括波前探测器、波前控制器、数模转换板、模数转换芯片和波前校正器；所述波前探测器包括若干阵列排布的促动器，所述模数转换板上设置有若干压差比较器。所述方法包括以下步骤：波前探测器探测波前信息；波前控制器根据波前信息计算得到波前校正器驱动控制量的第一数字信号；数模转换板将所述第一数字信号转换为第一模拟信号，并通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号；模数转换芯片将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，并将所述第二数字信号传输至波前校正器；波前校正器根据所述第二数字信号进行波前校正。上述方案能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护系统，其特征在于，所述系统包括波前探测器、波前控制器、数模转换板、模数转换芯片和波前校正器；所述波前探测器包括若干阵列排布的促动器，所述模数转换板上设置有若干压差比较器；/n所述波前探测器用于探测波前信息；/n所述波前控制器用于根据波前信息计算得到波前校正器驱动控制量的第一数字信号；/n所述数模转换板用于将所述第一数字信号转换为第一模拟信号，并通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号；/n所述模数转换芯片用于将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，并将所述第二数字信号传输至波前校正器；/n所述波前校正器用于根据所述第二数字信号进行波前校正。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应光学系统闭环校正输出量的保护系统，其特征在于，所述系统包括波前探测器、波前控制器、数模转换板、模数转换芯片和波前校正器；所述波前探测器包括若干阵列排布的促动器，所述模数转换板上设置有若干压差比较器；
所述波前探测器用于探测波前信息；
所述波前控制器用于根据波前信息计算得到波前校正器驱动控制量的第一数字信号；
所述数模转换板用于将所述第一数字信号转换为第一模拟信号，并通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号；
所述模数转换芯片用于将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，并将所述第二数字信号传输至波前校正器；
所述波前校正器用于根据所述第二数字信号进行波前校正。


2.如权利要求1所述的自适应光学系统闭环校正输出量的保护系统，其特征在于，“通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号”包括：
压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行比较；
若两者的差值在预设误差范围之内，则将当前促动器对应的第一模拟信号作为当前促动器对应的第二模拟信号；
否则对当前促动器对应的第一模拟信号进行调整，以使得调整后的当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号在预设误差范围内，并将调整后的第一模拟信号作为当前促动器对应的第二模拟信号。


3.如权利要求2所述的自适应光学系统闭环校正输出量的保护系统，其特征在于，“通过压差比较器将当前促动器对应的第一模拟信号与相邻的促动器对应的第一模拟信号进行压差比较”包括：
将当前促动器对应的第一模拟信号与当前促动器相邻的第一促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到第一比较中间值；
将所述第一比较中间值与当前促动器相邻的第二促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到第二比较中间值；
将所述第二比较中间值与当前促动器相邻的第三促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到第三比较中间值；
将所述第三比较中间值与当前促动器相邻的第四促动器的第一模拟信号进行压差比较，得到当前促动器对应的第二模拟信号。


4.如权利要求3所述的自适应光学系统闭环校正输出量的保护系统，其特征在于，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾建禄，王建立，任同阳，王亮，林旭东，刘塔拉，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22