神光II升级装置：前馈-反馈综合控制的自动准直技术

"基于前馈-反馈综合控制的SG-II 升级装置腔空间滤波器远场串并行自动准直" 这篇论文介绍了一种针对神光II升级装置腔空间滤波器远场准直的创新控制方法，该方法结合了前馈补偿和孔内反馈调节，以提高多孔串并行自动准直的效率和精度。在光学成像系统中，腔空间滤波器是关键组件，其性能直接影响激光系统的性能。因此，确保这些滤波器的精确对准至关重要。 文章首先强调了准直过程中的孔间耦合问题，这是导致滤波器对准困难的主要因素。为了解决这一问题，研究者建立了孔间耦合模型，该模型可以预测和补偿不同孔之间的相互影响。他们采用了一种基于位置预估和局部极值搜索的方法来提取每个基准中心，这是准直过程的关键步骤，用于确定反射镜的位置。 接下来，研究者利用图像Jacobian矩阵来计算反馈控制量，这是调整反射镜电机的关键参数。Jacobian矩阵反映了图像坐标与反射镜电机位置之间的关系，通过它，可以计算出调整反射镜位置以优化成像质量的精确指令。 论文的核心创新在于引入前馈补偿概念。他们将前一孔的准直调节量作为后一孔的准直扰动，并通过孔间耦合模型计算出所需前馈扰动补偿控制量。这种前馈补偿和反馈控制的结合使得系统能够同时考虑当前孔的调整和未来孔的影响，从而实现更高效、更精确的串并行准直。 实验结果显示，采用这种方法后，基准中心的识别准确率达到了97%以上，显著高于传统方法。此外，准直时间从大约1分钟缩短到30秒左右，大大提升了准直效率。这些改进对于维持和优化神光II升级装置的运行性能具有重要意义，因为更快、更准确的准直意味着更高的实验效率和更稳定的激光输出。 总结起来，这篇论文提出的前馈-反馈综合控制策略为高精度光学系统，特别是涉及多孔腔空间滤波器的系统，提供了一种有效且高效的自动准直解决方案。这种方法不仅提升了识别和调整基准中心的准确性，还显著减少了准直过程所需的时间，为类似装置的维护和调试提供了宝贵的参考。