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第26卷第5期2018年5月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.26No.5May.2018

文章编号1004-924X(2018)05-1007-07

349单元自适应光学波前处理器

王建立1*，董玉磊1,2,姚凯男1,林旭东1,杨乐强1,2,刘欣悦1,王亮1,陈璐1

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033;

2.中国科学院大学，北京100039)

摘要：为了满足大型地基高分辨率成像望远镜对自适应光学系统校正频率和成像质量的要求，本文设计了一套349单元自适应光学波前处理系统，该系统在349单元变形镜自适应光学系统上实现了1500Hz的波前校正频率。设计了以控制计算机、FPGA波前斜率处理器、GPU矩阵乘法处理器以及模块化数模转换机箱等作为主要部件的实时波前处理器，报道了349单元变形镜自适应光学系统对动态像差的闭环校正结果，实验中对模拟大气相干长度r0为6cm，格林伍德频率为160Hz的大气湍流实现有效校正，自适应光学系统闭环后，波前像差的1000帧平均均方根值由1.07λ（中心波长600nm，后同）下降至0.11λ。本文设计的349单元变形镜自适应光学系统能够在1500Hz的波前校正频率下有较高的成像质量，波前处理延时优于235μs。功率谱分析结果表明自适应光学系统对100Hz以下的波前畸变具有明显的校正效果。

关键词：自适应光学；波前处理器；地基大口径望远镜；变形镜

中图分类号：O439;TH743文献标识码：Adoi：10.3788/OPE..1007

Threehundredandfourty-nineunitadaptive

opticalwavefrontprocessor

WANGJian-li1*，DONGYu-lei1,2,YAOKai-nan1,LINXu-dong1,YANGLe-qiang1,2,LIUXin-yue1,WANGLiang1,CHENLu1

(1.ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，

ChineseAcademyofSciences，Changchun130033,China；

2.UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039,China）

*Correspondingauthor，E-mail：wangjianli＠ciomp．ac．cn

Abstract：Inordertomeetthecorrectionfrequencyandimagingqualityrequirementsofadaptiveopticssystemsforlargeground-basedhigh-resolutionimagingtelescopes，a349-unitwavefrontprocessorwasdesigned，whichrealizedawavefrontcorrectionfrequencyof1500Hz．Thedesignofareal-timewavefrontprocessorwasproposedwhosemaincomponentswereacontrolcomputer，aFPGAwavefrontslopeprocessor，aGPUmatrixmultiplicationhandlerandamodularizationD／Aconverter.Aclosed-loopcalibrationresultofthedynamicaberrationproducedbythe349-unitadaptiveopticssystemwasreported．Inthisexperiment，thesystemrealizedaneffectivecorrec