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光学精密工程 2010年第10期18卷 2137-2142页

作者：刘超胡立发穆全全曹召良高峰王永伟宣丽中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049 空军驻长春地区军事代表室吉林长春130012

设计和搭建用于湍流校正的自适应光学系统时,必须考虑大气湍流波面校正所需的系统带宽。由于通常理论估计与实际的湍流情况相差很大,本文对如何进行带宽的精确测量进行了研究。通过对500 m水平距离湍流波面的大量统计,分析了湍流波面的... 详细信息

设计和搭建用于湍流校正的自适应光学系统时,必须考虑大气湍流波面校正所需的系统带宽。由于通常理论估计与实际的湍流情况相差很大,本文对如何进行带宽的精确测量进行了研究。通过对500 m水平距离湍流波面的大量统计,分析了湍流波面的时间功率谱密度,得出了所需要带宽(Greenwood频率)的大小,并且首次得到了带宽需求的昼夜变化规律。实验发现,所需带宽在晚上变化缓慢,围绕10～15 Hz波动;白天变化剧烈,在20～90 Hz波动。最后,通过实验确定出了功率谱密度估计所需的采样总时间为70 s,得到的实验结果为设计和搭建更加合理的自适应光学系统提供了实验依据。

关键词：自适应光学 Greenwood频率带宽水平湍流功率谱密度

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水平大气通道的光波前倾斜功率谱的测量及其频率分析

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激光与光电子学进展 2011年第2期48卷 1-6页

作者：刘超胡立发穆全全曹召良宣丽中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

在自适应光学系统设计和搭建过程中,一个关键的设计考虑因素就是倾斜镜的带宽,即Tyler频率。提出了一种根据实测的湍流整体倾斜功率谱直接计算Tyler频率的方法。首先利用Shack-Hartmann波前探测器,测量了水平湍流倾斜像差的功率谱,然后... 详细信息

在自适应光学系统设计和搭建过程中,一个关键的设计考虑因素就是倾斜镜的带宽,即Tyler频率。提出了一种根据实测的湍流整体倾斜功率谱直接计算Tyler频率的方法。首先利用Shack-Hartmann波前探测器,测量了水平湍流倾斜像差的功率谱,然后以一个衍射角为截止均方根残差,确定出Tyler频率。在实验所处的湍流条件下,水平湍流倾斜功率谱在高频部分与频率的-2次方成正比,与理论预言的-11/3次方成正比存在差异。还获得了Tyler频率的昼夜变化规律:在夜晚和清晨,水平湍流的Tyler频率变化缓慢,在实验所处的湍流条件下其值一般小于4Hz;在白天波动剧烈,实验测得其值最大可达到约20Hz。因此,对处于该湍流条件下的自适应光学系统,其倾斜镜的带宽需达到20Hz以上。

关键词：大气光学 Tyler频率倾斜功率谱自适应光学水平湍流

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