自适应光学原理与技术  080300M01013H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:一级学科核心课 | 任课教师:魏凯,王胜千,罗曦,顾乃庭
授课时间: 星期三,第5、6、7 节
授课地点: 教一楼317
授课周次: 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15
授课时间: 星期五,第5、6、7 节
授课地点: 教一楼317
授课周次: 5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15
课程编号: 080300M01013H 课时: 54 学分: 3.00
课程属性: 一级学科核心课 主讲教师:魏凯,王胜千,罗曦,顾乃庭 助教:付瀚初
英文名称: Adaptive Optics Theory and Technology 召集人:

教学目的、要求

自适应光学技术是近年来发展起来的集光学、机械、电子、计算机、自动控制等为一体的综合技术,现在已经成为光学工程领域中的一项关键技术。自适应光学技术解决了时间和空间随机变化的光学像差的控制问题,使光学系统具有了自动适应环境变化、克服动态扰动影响、始终保持理想性能的能力,因而具有巨大的生命力和应用潜力。目前自适应光学技术已经广泛应用在高分辨力成像观测和高集中度激光能量传输等领域。
本课程主要包含自适应光学技术的原理、组成和应用,旨在通过本课程完成以下目的:
1.使学生掌握自适应光学的基本原理和基本分析方法,了解自适应光学发展动态;
2.使学生能应用所学原理和方法去理解和认识自适应光学器件及系统;
3.培养学生独立思考能力、科学思维方法和求知创新精神。

预修课程

教 材

自编讲义 

主要内容

第一章:自适应光学原理
1.自适应光学的起源
2.自适应光学技术的发展历程
3.现代自适应光学的组成
4.自适应光学技术的应用
第二章:波前像差
1.波前像差概述和其 Zernike 多项式描述
2.波前像差来源与特征
3.激光光束质量与波前像差的关系
第三章:波前校正器技术
1.波前校正器的早期发展
2.常规变形镜及其驱动技术
3.变形镜的技术指标
4.其他变形镜结构
5.变形镜技术国内发展状况
6.高速倾斜镜技术
7.波前矫正器的镀膜技术
8.波前矫正器的高压驱动技术
第四章:波前传感器技术
1.波前传感器的工作原理
2.基于干涉原理的波前传感技术
3.基于焦面成像的波前传感技术
4.哈特曼波前传感器技术工作原理
5.哈特曼波前传感器波前复原方法
6.哈特曼波前传感器性能参数与误差分析
7.哈特曼波前传感器技术的应用和未来发展
第五章:自适应光学信号处理与控制技术
1.自适应光学信号处理与控制的任务
2.自适应光学图像处理和斜率计算
3.自适应光学的实时波前复原技术
4.自适应光学的实时控制技术
5.自适应光学信号处理技术的发展趋势
第六章:自适应光学技术应用
1.惯性约束聚变激光系统中的光束控制
2.化学激光光束稳定与光束净化
3.固体激光的光束操控
4.基于自适应光学的激光光束合成
5.大口径望远镜自适应光学技术
6.激光大气传输自适应光学技术
7.人眼像差操控及其应用
第七章:新型自适应光学技术
1.智能自适应光学系统
2.极端自适应光学系统
3.多层共轭自适应光学系统
多目标自适应光学系统

参考文献

1.《Principles of Adaptive Optics (Third Edition)》Robert K. Tyson

2. 《自适应光学及激光操控》 张雨东 饶长辉 李新阳 编著