CN205194175U - 集成式自适应光学实验及演示系统 - Google Patents
集成式自适应光学实验及演示系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205194175U CN205194175U CN201520885907.0U CN201520885907U CN205194175U CN 205194175 U CN205194175 U CN 205194175U CN 201520885907 U CN201520885907 U CN 201520885907U CN 205194175 U CN205194175 U CN 205194175U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spectroscope
- wave
- adaptive optics
- wavefront
- integrated form
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
集成式自适应光学实验及演示系统，涉及自适应光学系统领域，解决了现有自适应光学系统存在的应用领域限定、指标要求高、成本高、可扩展性不佳的问题。本实用新型中的模拟目标的光线经分光镜一透射、分光镜二反射、分光镜三反射、准直镜二准直后入射至波前校正器上，再经波前校正器反射、分光镜三反射至分光镜二上，分光镜二对光线进行透射和反射：经分光镜二透射的光线经准直镜一准直后入射至波前探测器中实时探测波前畸变，通过操控软件进行波前重构和波前控制计算，计算结果通过D/A卡的数模转换、高压放大器的放大作用输出电压信号驱动波前校正器进行波前校正；经分光镜二反射的光线经分光镜一反射至成像相机中成像。本实用新型灵活易改造，接口方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及自适应光学系统技术领域，具体涉及一种集成式自适应光学实验及演示系统。
背景技术
自适应光学是一种实时探测并校正波前畸变、提高自适应光学系统成像分辨率的技术。目前自适应光学系统在天文观测、激光束整形、激光通信、人眼视网膜成像、太阳观测、激光惯性约束核聚变等领域具有广泛的应用。自适应光学系统通常包含三个主要部分：波前探测器1、波前控制器8和波前校正器2。波前探测器1实时探测波前畸变，波前控制器8根据波前探测器1测量的结果进行波前重构计算和波前控制计算，波前校正器2根据波前控制器8的输出对波前畸变进行校正。现有的自适应光学系统大多都存在着应用领域限定、指标要求较高、成本较高、可扩展性不佳等缺点。
实用新型内容
为了解决现有自适应光学系统存在的应用领域限定、指标要求高、成本高、可扩展性不佳的问题，本实用新型提供一种集成式自适应光学实验及演示系统，具有灵活易改造的特点。
本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型的集成式自适应光学实验及演示系统，包括波前探测器、波前校正器、波前控制器、模拟目标、成像相机、第一准直透镜、第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜和第二准直透镜；
所述波前控制器包括：分别与波前探测器和成像相机通过USB接口相连的便携式计算机；安装在便携式计算机中的操控软件，用于系统标定、像差校正、模拟有像差的点扩散函数和数据保存；与便携式计算机通过USB接口相连的D/A卡；分别与D/A卡和波前校正器相连的高压放大器；
所述模拟目标发出的光线依次经第一分光镜透射、第二分光镜反射、第三分光镜反射、第二准直透镜准直后入射至波前校正器上，准直光再依次经波前校正器反射、第三分光镜反射至第二分光镜上，所述第二分光镜对一部分入射光透射，对另一部分入射光反射：经第二分光镜透射的光线经第一准直透镜准直后入射至波前探测器中，所述波前探测器对波前畸变进行实时探测并输出波前探测图像给便携式计算机，通过便携式计算机中的操控软件进行波前重构计算和波前控制计算，计算结果依次通过D/A卡的数模转换、高压放大器的高压放大作用后输出电压放大信号，利用电压放大信号驱动波前校正器对波前畸变进行校正；经第二分光镜反射的光线经第一分光镜反射后入射至成像相机中进行成像，所述便携式计算机从成像相机中获取图像并对其进行监测。
进一步的，还包括湍流模拟装置，所述湍流模拟装置安装在模拟目标、第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、第二准直透镜、波前校正器形成的光路中；所述湍流模拟装置采用安装有相位屏的旋转平台，通过相位屏模拟湍流。
进一步的，所述波前探测器、波前校正器、模拟目标、成像相机、第一准直透镜、第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、第二准直透镜和湍流模拟装置都安装在一个装有光学平板的透明展览箱中。
进一步的，所述波前探测器采用Shack-Hartmann探测器。
进一步的，所述波前校正器采用压电促动器变形镜。
进一步的，所述模拟目标采用一个单模激光点光源和一个白光光纤束。
进一步的，所述成像相机采用USB接口工业级的CMOS相机。
进一步的，所述第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、第一准直透镜和第二准直透镜均采用标准件。
进一步的，所述高压放大器集成在便携机箱中。
进一步的，根据波前校正器的通道数设置高压放大器的模块数。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过提供一种集成式的光学系统，采用模块化设计，灵活易改造，接口方便，适合作为自适应光学教学实验及演示使用。
2、本实用新型中的高压放大器采用模块化设计，可以根据设计需要以及波前校正器的通道数扩展高压放大器的模块数；本实用新型中的高压放大器集成在便携机箱中，方便放置和运输。
3、本实用新型中的光机组件即第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、第一准直透镜和第二准直透镜都采用标准件，方便安装和更换。
4、本实用新型中的波前探测器、成像相机、便携式计算机和D/A卡的接口均为USB接口，可以根据需要连接不同的计算机，接口连接方便。
5、本实用新型中的波前探测器、波前校正器、模拟目标、成像相机、光机组件和湍流模拟装置都安装在一个装有光学平板的透明展览箱中，方便安装和演示。
6、本实用新型中在便携式计算机中安装有操控软件，采用操控软件实现集成式自适应光学实验及演示系统标定和波前控制等功能。
附图说明
图1为本实用新型的集成式自适应光学实验及演示系统的结构示意图。
图2为波前控制器的结构示意图。
图中：1、波前探测器，2、波前校正器，3、模拟目标，4、成像相机，5、便携式计算机，6、D/A卡，7、高压放大器，8、波前控制器，9、第一准直透镜，10、第一分光镜，11、第二分光镜，12、第三分光镜，13、第二准直透镜。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的集成式自适应光学实验及演示系统，主要包括波前探测器1、波前校正器2、模拟目标3、成像相机4、波前控制器8、光机组件和湍流模拟装置。波前探测器1、波前校正器2、模拟目标3、成像相机4、光机组件和湍流模拟装置都安装在一个装有光学平板的透明展览箱中，安装和演示方便。
如图1所示，光机组件主要由第一分光镜10、第二分光镜11、第三分光镜12、第一准直透镜9和第二准直透镜13组成。
如图2所示，波前控制器8主要由便携式计算机5、D/A卡6和高压放大器7组成。便携式计算机5与波前探测器1通过USB接口相连接，便携式计算机5与成像相机4通过USB接口相连接，便携式计算机5与D/A卡6通过USB接口相连接。D/A卡6与高压放大器7通过26芯扁平线相连接。高压放大器7与波前校正器2通过20芯扁平线相连接。便携式计算机5中安装了集成式自适应光学实验及演示系统的操控软件，该操控软件具有系统标定、像差校正、模拟有像差的点扩散函数、数据保存等功能。根据系统的单元数将高压放大器7集成在便携机箱中，例如标准2U机箱。
本实用新型的集成式自适应光学实验及演示系统的具体操作过程为：在便携式计算机5上运行操控软件，开启模拟目标3，模拟目标3发出的光线入射至第一分光镜10上，入射光依次经第一分光镜10透射、第二分光镜11反射、第三分光镜12反射后入射至第二准直透镜13上，经第二准直透镜13准直后入射至波前校正器2上，准直光再依次经波前校正器2反射、第三分光镜12反射后入射至第二分光镜11上，第二分光镜11对一部分入射光进行透射，对另一部分入射光进行反射，经过第二分光镜11透射的光线直接入射至第一准直透镜9上，透射光经过第一准直透镜9准直后入射至波前探测器1中，通过波前探测器1进行实时的波前畸变探测；经过第二分光镜11反射的光线直接入射至第一分光镜10上，反射光经过第一分光镜10反射后入射至成像相机4中，通过成像相机4进行成像。
波前探测器1实时探测波前畸变，便携式计算机5从波前探测器1中的波前探测相机获取波前探测图像，便携式计算机5从成像相机4中获取图像并对其进行监测，通过便携式计算机5中的操控软件根据波前探测器1的探测结果进行波前重构计算和波前控制计算，便携式计算机5将计算结果发送给D/A卡6，D/A卡6对其进行数模转换，并将模拟信号发送给高压放大器7，根据波前校正器2的通道数设置高压放大器7的模块数，高压放大器7对D/A卡6输出的模拟信号进行高压放大，通过高压放大器7输出的电压放大信号驱动波前校正器2的各通道对波前畸变进行波前校正。
本实施方式中，波前探测器1采用Shack-Hartmann探测器。
本实施方式中，波前校正器2采用压电促动器变形镜。
本实施方式中，模拟目标3采用一个单模激光点光源或一个白光光纤束。
本实施方式中，成像相机4和波前探测器1中的波前探测相机都采用同样型号的USB接口工业级的CMOS相机。
本实施方式中，D/A卡6采用USB接口的D/A转换卡。
本实施方式中，湍流模拟装置安装在模拟目标3、第一分光镜10、第二分光镜11、第三分光镜12、第二准直透镜13、波前校正器2形成的光路中的任意位置。湍流模拟装置采用安装有相位屏的旋转平台，通过相位屏模拟湍流。湍流模拟装置为可选装置，不是系统的必须装置。
本实施方式中，光机组件即第一分光镜10、第二分光镜11、第三分光镜12、第一准直透镜9和第二准直透镜13都采用标准件，安装方便。
Claims (10)
1.集成式自适应光学实验及演示系统，包括波前探测器(1)、波前校正器(2)和波前控制器(8)，其特征在于，还包括模拟目标(3)、成像相机(4)、第一准直透镜(9)、第一分光镜(10)、第二分光镜(11)、第三分光镜(12)和第二准直透镜(13)；
所述波前控制器(8)包括：分别与波前探测器(1)和成像相机(4)通过USB接口相连的便携式计算机(5)；安装在便携式计算机(5)中的操控软件，用于系统标定、像差校正、模拟有像差的点扩散函数和数据保存；与便携式计算机(5)通过USB接口相连的D/A卡(6)；分别与D/A卡(6)和波前校正器(2)相连的高压放大器(7)；
所述模拟目标(3)发出的光线依次经第一分光镜(10)透射、第二分光镜(11)反射、第三分光镜(12)反射、第二准直透镜(13)准直后入射至波前校正器(2)上，准直光再依次经波前校正器(2)反射、第三分光镜(12)反射至第二分光镜(11)上，所述第二分光镜(11)对一部分入射光透射，对另一部分入射光反射：经第二分光镜(11)透射的光线经第一准直透镜(9)准直后入射至波前探测器(1)中，所述波前探测器(1)对波前畸变进行实时探测并输出波前探测图像给便携式计算机(5)，通过便携式计算机(5)中的操控软件进行波前重构计算和波前控制计算，计算结果依次通过D/A卡(6)的数模转换、高压放大器(7)的高压放大作用后输出电压放大信号，利用电压放大信号驱动波前校正器(2)对波前畸变进行校正；经第二分光镜(11)反射的光线经第一分光镜(10)反射后入射至成像相机(4)中进行成像，所述便携式计算机(5)从成像相机(4)中获取图像并对其进行监测。
2.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，还包括湍流模拟装置，所述湍流模拟装置安装在模拟目标(3)、第一分光镜(10)、第二分光镜(11)、第三分光镜(12)、第二准直透镜(13)、波前校正器(2)形成的光路中；所述湍流模拟装置采用安装有相位屏的旋转平台，通过相位屏模拟湍流。
3.根据权利要求1或2所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，所述波前探测器(1)、波前校正器(2)、模拟目标(3)、成像相机(4)、第一准直透镜(9)、第一分光镜(10)、第二分光镜(11)、第三分光镜(12)、第二准直透镜(13)和湍流模拟装置都安装在一个装有光学平板的透明展览箱中。
4.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，所述波前探测器(1)采用Shack-Hartmann探测器。
5.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，所述波前校正器(2)采用压电促动器变形镜。
6.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，所述模拟目标(3)采用一个单模激光点光源或一个白光光纤束。
7.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，所述成像相机(4)采用USB接口工业级的CMOS相机。
8.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，所述第一分光镜(10)、第二分光镜(11)、第三分光镜(12)、第一准直透镜(9)和第二准直透镜(13)均采用标准件。
9.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，所述高压放大器(7)集成在便携机箱中。
10.根据权利要求1所述的集成式自适应光学实验及演示系统，其特征在于，根据波前校正器(2)的通道数设置高压放大器(7)的模块数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520885907.0U CN205194175U (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 集成式自适应光学实验及演示系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520885907.0U CN205194175U (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 集成式自适应光学实验及演示系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205194175U true CN205194175U (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=55787146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520885907.0U Expired - Fee Related CN205194175U (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 集成式自适应光学实验及演示系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205194175U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107357748A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-11-17 | 沈阳理工大学 | 一种用于自适应光学的预处理系统 |
| CN111436908A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-24 | 岱川医疗(深圳)有限责任公司 | 光学相干断层成像内窥探头及成像系统 |
-
2015
- 2015-11-09 CN CN201520885907.0U patent/CN205194175U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107357748A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-11-17 | 沈阳理工大学 | 一种用于自适应光学的预处理系统 |
| CN111436908A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-24 | 岱川医疗(深圳)有限责任公司 | 光学相干断层成像内窥探头及成像系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3660575A1 (en) | Eye tracking system and eye tracking method | |
| CN104457785A (zh) | 动态lcos拼接式星模拟器及星敏感器地面标定装置 | |
| JP2011501822A (ja) | 表示装置及びその表示方法 | |
| CN107831593A (zh) | 增强现实显示光学系统及增强现实眼镜 | |
| US10101587B2 (en) | Display apparatus | |
| CN103630330B (zh) | 一种光强可调的波前倾斜扰动误差模拟器 | |
| CN205194175U (zh) | 集成式自适应光学实验及演示系统 | |
| CN107807448A (zh) | 虚拟现实显示光学系统 | |
| CN103591968A (zh) | 一种基于可见光目标模拟器的真实目标景象模拟系统 | |
| CN104570331A (zh) | 一种基于光学拼接手段实现dmd的分辨率提高的方法 | |
| CN103714199A (zh) | 目标运动特性图像仿真输出系统 | |
| CN110022468A (zh) | 基于双dmd的红外投影仪光学系统 | |
| CN106441374B (zh) | 一种实时半实物仿真全天区星光导航模拟装置 | |
| CN105588645B (zh) | 一种四套dmd叠加成像的高对比度红外景象生成方法 | |
| CN106680998A (zh) | 头戴式显示装置 | |
| CN206292033U (zh) | 一种多光谱反射式平行光管 | |
| CN105716628B (zh) | 星等连续变换天空背景连续可调的静态星模拟器 | |
| CN104238110B (zh) | 一种基于自适应光学的平行光管波前像差预补偿装置 | |
| CN105606388A (zh) | 分体式具有天空背景的星等可调星图可变静态星模拟器 | |
| CN211044760U (zh) | 一种眼球视物原理实验仪 | |
| CN104197961B (zh) | 一种基于双焦光学系统的星模拟装置 | |
| CN207424365U (zh) | 一种利用手机双摄像头实现vr拍摄的透镜组结构 | |
| CN207611200U (zh) | 虚拟现实显示光学系统 | |
| CN207502833U (zh) | 虚拟现实显示光学系统及虚拟现实眼镜 | |
| CN110740305A (zh) | 红外动态场景模拟装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160427 Termination date: 20161109 |