书书书
第
29
卷
第
1
期
光
学
学
报
Vol.29
,
No.1
2009
年
1
月
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2008
文章编号:
02532239
(
2009
)
01009705
基于随机并行梯度下降方法的动态光束净化实验研究
王三宏
梁永辉
龙学军
于起峰
(国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南 长沙
410073
)
摘要
高能激光系统中通常包含光束净化装置以对 激光 器 出 射 光 束 的波 前 畸 变进 行 连续 校 正。为 研 究随 机 并行
梯度下降自适应光学方法在光束净化问题上的可行性,按算法运行时序连续改变
37
单元 变形 镜的 面形,以在 实验
光路中引入高能激光器输出光束的常见动态波前畸变,同时采用随机并行梯度下降算 法控 制同 一变 形镜 对此 动态
畸变进行校正。实验结果显示,在事先消除系统初始像差的 情况 下,系 统分 别 以
1kHz
和
2kHz
的 模拟 迭 代 速 率
工作时,激光束的动态像差都得到了充分抑制,光束 质量 在 整 个 校 正 时段 内 始 终维 持 在较 好 水 平。这 表明 随 机并
行梯度下降自适应光学方法应用在光束净化系统中是可行的
。
关键词
自适应光学;光束净化;随机并行梯度下降;动态畸变;变形镜
中图分类号
TP273.2
文献标识码
A
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:
10.3788
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收稿日期:
20071224
;收到修改稿日期:
20080715
基金项目:国家自然科学基金(
60708029
)资助课题。
作者简介:王三宏(
1977-
),男,博士生,主要从事自适应光学技术方面的研究。
Email
:
sanhon
g
wan
g
@
g
mail.com
导师简介:于起峰(
1958-
),男,博士,教授,主要从事光测图像处理与自适应光学技术等方面的研究。
Email
:
y
u
q
ifen
g
@
vi
p
.sina.com
1
引
言
在高 能激光系 统中,激光介 质折射率 分布的 不
均匀性、激光谐振腔 的 失 调 以 及 由 于 加 工 精 度 受限
引起的谐振腔中各 光 学 器 件 的 面形误差
,特 别 是 光
路上的各种介质吸收光能后的动态热变形等因素会
导致激光器输出光 束 的 波 面 发 生畸变,从 而 大 大 降
低光束质量
。因此,必须采取光 束 净 化 措 施 实 时 校
正激光器出射光束 的 波 前 畸 变 以提高光束质量,这
是自适应光学技术的重要应用之一。随机并行梯度
下降
(
SPGD
)最优化方 法近年 来 在自适 应 光 学 领 域
得到 了 广 泛 研 究
[
1
~
4
]
,推动了基于 系 统 性 能 评 价 函
数最优化的自适应光学系统的发展。这种自适应光