4.2.各種波前校正器的原理及發(fā)展?fàn)顩r

4. 2.1.分離促動器連續(xù)表面變形鏡

分離促動器連續(xù)表面變形鏡由鏡面薄片，基底以及促動器構(gòu)成，促動器主要有壓電促動器（PZT），伸縮促動器(PMN).其工作原理是通過促動器接受電壓信號，從而引起其長度的改變達(dá)到改變面形目的，實(shí)現(xiàn)波前校正。

在設(shè)計(jì)過程中為滿足變形量，擬合能力和面形誤差等要求有很多的設(shè)計(jì)要求。

分離促動器連續(xù)表面變形鏡憑借其高響應(yīng)速度，高可靠性，對波像差擬合能力較好等優(yōu)點(diǎn)在天文望遠(yuǎn)鏡，激光大氣傳輸?shù)阮I(lǐng)域應(yīng)用較多。

4.2.2.薄膜反射鏡

薄膜反射鏡是以薄膜為基坯，依靠靜電力，氣體壓力等外力對薄膜面形進(jìn)行變形及維持，主要有靜電拉伸式，充氣式，電子槍控制壓電薄膜等等 7。

薄膜反射鏡由于面密度較低，易于折疊展開，制造成本較低等諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在面型控制，反射鏡支撐結(jié)構(gòu)上面的難點(diǎn)。主要運(yùn)用在超輕量，超大口徑的空間反射鏡中.在未來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展可能會在太空望遠(yuǎn)鏡，偵察相機(jī)等方面得到應(yīng)用。

4.2.3.MEMS 變形鏡

MEMS 變形鏡是用類似于電子芯片光刻技術(shù)制成的多個(gè)微小校正單元的變形鏡，有兩種制作方法，一種是類似于薄膜變形鏡的校正器，一種是類似于分離促動器變形鏡。MEMS 變形鏡優(yōu)點(diǎn)有成本較低，驅(qū)動器的穩(wěn)定性和移動性較好，但也存在一定的問題，如靜電驅(qū)動 pull-in 現(xiàn)象使得校正行程有限，難以集成控制等等問題，更為廣泛的應(yīng)用還需要進(jìn)一步的處理和研究，現(xiàn)在 MEMS 自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)在眼科（如文獻(xiàn) 8中利用 MEMS 變形鏡構(gòu)建了視網(wǎng)膜成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)），以及很多高分辨率成像系統(tǒng)中。

五、自適應(yīng)光學(xué)應(yīng)用

自適應(yīng)光學(xué)是可以用來實(shí)時(shí)測量，校正由于大氣湍流以及各種成像介質(zhì)所帶來的波前畸變，提高成像分辨率的光學(xué)新技術(shù)。目前在天文觀測，激光傳輸系統(tǒng)，空間目標(biāo)探測，人眼視網(wǎng)膜成像方面有很廣泛的應(yīng)用。

5.1.自適應(yīng)光學(xué)在天文觀測中的應(yīng)用

自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)在天文觀測中主要是通過校正大氣湍流所引起的波前誤差。從自適應(yīng)光學(xué)的發(fā)展歷程中可以得知天文觀測以及空間目標(biāo)探測有著長久的技術(shù)積累，特別是在美國的軍方方面，如美國的空軍毛伊島光學(xué)站 5，在美國的毛伊島光學(xué)站有一臺口徑為 3.67m 的自適應(yīng)光電系統(tǒng)，以及NASA 的哈勃，韋伯望遠(yuǎn)鏡都采用了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)。歐洲的南方天文臺也利用自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行天文觀測，可以用來分辨天文中的雙星系統(tǒng)。

5.2 自適應(yīng)光學(xué)在人眼視網(wǎng)膜成像方面的研究

人眼的結(jié)構(gòu)構(gòu)成復(fù)雜，存在動態(tài)像差，雖然現(xiàn)在的顯微成像技術(shù)如熒光素眼底血管造影，光學(xué)相干層析技術(shù)能夠使分辨能力達(dá)到 10-40um，但是由于動態(tài)像差的存在仍然無法觀測視網(wǎng)膜細(xì)胞的情況。為了對視覺病理做更深層次的研究，觀察視網(wǎng)膜細(xì)胞便成為最為有效的方法，中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所利用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)，測量了感光細(xì)胞的密度，以及得到了視網(wǎng)膜血管的高分辨率拼圖。深圳大學(xué)光電子研究所屈樂軍通過自適應(yīng)技術(shù)得到了視網(wǎng)膜單細(xì)胞圖像.Vienna 大學(xué)和 Murcia大學(xué)將自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)與光纖相干層析技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，得到了高分辨率的視網(wǎng)膜圖像。