光学反馈系统与相位校正研究-通信与信息系统专业论文.docxVIP

中文摘要 中文摘要 I I 摘 要 全光二维迭代函数系统是光学信息处理和分形与混沌的结合，具有并行性、超高速 等优点。光学 4f 系统是实现全光二维迭代函数系统的一种重要光路，研究 4f 系统特点 与特性是提高迭代函数系统初始输入质量的基础。论文以全光二维迭代函数系统为研究 对象，针对迭代系统特点和特性及一种改善迭代函数初始输入的方法进行分析和研究， 主要包括以下几个内容： 1. 研究和比较了三种光学反馈系统，确定了使用相干光学反馈系统来实现全光二 维迭代函数系统，同时光学 4f 系统又为相干光学反馈系统中的基础光路。 2. 以光学 4f 系统仿真为基础，建立了相干光学反馈系统的理论模型。通过对仿真 结果的分析，得出全光迭代函数系统的部分特性。即全光迭代函数系统对系统的带宽和 输出有一定的改善作用，提高幅度较依赖于反馈中的初始输入图像。 3. 为了提高输入图像质量，本文对影响光学 4f 系统输出的误差进行分析，讨论了 各类误差的主要来源，给出了减小误差的方法和措施。对光学 4f 系统进行仿真，得出像 差和相位扰动对光学 4f 系统输出影响较大。 4. 采用自适应光学中相位调节方法来减小像差和相位扰动。研究和分析了三种波 前探测技术，确定哈特曼-夏克探测技术作为系统仿真中波前探测技术。建立了哈特曼- 夏克传感器和相位型空间光调制器的理论模型，实现了泽尼克多项式表示波前相位、波 前传感、波前重构以及波前相位校正的仿真，对仿真结果进行了分析。 论文创新之一是提出了一种改进迭代函数系统初始输入的方法，该方法通过调节相 位来校正波前相位扰动及透镜的像差从而达到改善迭代系统初始输入的目的；创新之二 是提出一种使用迭代外推提高图像质量的方法，由于光学器件口径有限导致高频信息的 损失，该方法是通过迭代进行频谱的外推，使得图像频谱得到一定的拓展从而达到改善 图像质量的目的。 通过文献参考、理论分析、理论仿真，论文对全光迭代函数系统部分特点与特性和 波前相位调制方法对改善迭代函数系统初始输入进行了研究，为进一步提高迭代函数系 统初始输入以及最终实现全光迭代函数系统打下了一定的基础。 关键词：光学信息处理，光学迭代函数系统，4f 系统，相位校正 英文摘要 英文摘要 PAGE PAGE IV ABSTRACT Optical two-dimensional iterative function system is the combination of optical information processing and fractal, chaos. It integrates some advantages such as parallelism, ultra-high speed and so on. The 4f system is an important optical path for the realization of optical two-dimensional iterative function system. Research on the characteristics of the 4f system is the basis for improving the initial input quality of iterative function system. This paper takes optical two-dimensional iterative function system as the research object, it analyzes and researches characteristics of the 4f system and the method which improves the initial input of iterative function system, it includes several parts. Three kinds of optical feedback systems were studied and compared, then the coherent optical feedback system was selected to accomplish optical two-dimensional iterative function system, meanwhile, the 4f system is the basis of coherent optical feedback system. In this thesis, the model of coherent optical feedback system was es