变形镜与液晶空间光调制器用于波前校正的对比研究

发布时间：2020-04-29 15:13

【摘要】：空间激光通信系统中的光束由于受到大气湍流等因素影响所造成的光束漂移、相位畸变等现象的影响而造成传输光束发生波前畸变,从而影响到光通信的质量。因此对光学波前畸变进行校正尤为重要。本文主要讨论了液晶空间光调制器波前模拟及波前校正的应用,及其与变形镜对自适应光学系统的波前校正部分进行研究。主要工作如下:1、利用Labview对液晶空间光调制器进行了波前模拟的理论仿真,并进行了实验研究。分别介绍了变形镜和液晶空间光调制器两种校正器件用于波前校正的控制算法,以远场光斑斯特列尔比和平均灰度能量值等作为系统目标函数,搭建实验平台分析了两种波前校正器在自适应光学系统中对静态波前畸变的校正能力。2、对液晶空间光调制器的调制特性进行了讨论。分析了复合型液晶空间光调制器的振幅调制特性以及相位调制特性,对波前校正实验中所使用的液晶空间光调制器的相位模式进行了实验研究,并搭建了泰曼格林实验光路对其相位调制特性进行了标定实验。3、研究了相干光通信实验系统中的自适应光学系统中的波前校正部分,分别将变形镜和液晶空间光调制器用于自适应光学系统中的波前校正的实验,针对两种波前校正器在外场传输1300 m实验条件下分别进行了实验分析,并进行了对比讨论。结果表明:液晶空间光调制器可以较好的实现波前模拟。在静态波前校正实验中,经过变形镜校正之后,光斑中心的平均灰度均值由219.8上升到1246.6,利用液晶空间光调制器校正之后环围灰度平均值由校正前的382.75增大到1164.5,光斑亮度聚集情况得到明显改善,与理论分析相符合,校正效果均较好。在外场实验下,变形镜校正前后中频电压差能达到1.5mV左右,空间光调制器能达到0.55mV左右,说明变形镜响应速度快在动态校正情况下优势较大。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN761

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