基于瀑布型多重网格加速的复指数波前复原算法

摘要：

激光在大气中传输时,由于强湍流或长传输距离的影响,畸变波前中出现由相位起点组成的不连续相位,现有波前复原算法不能有效复原不连续相位,使得自适应光学系统校正效果下降甚至失效.本文分析了最小二乘波前复原算法不能复原相位奇点的原因,提出了基于瀑布型多重网格加速的复指数波前复原算法,给出了复指数波前复原算法中迭代计算、降采样、插值计算的实现方式.研究了该方法对不连续相位和随机连续相位的复原能力,数值分析了采用复指数波前复原算法的自适应光学系统对大气湍流像差的校正效果.仿真结果表明,同等复原精度下,相比直接迭代过程,该方法所需浮点乘数目减少了近2个数量级,且随着夏克-哈特曼波前传感器子孔径数目增加,其在计算量上的优势更加明显.Rytov方差较大时,相比直接斜率法,自适应光学系统采用复指数波前复原算法后校正光束Strehl比提升1倍.

关键词：自适应光学、波前复原、瀑式多网格法、相位奇点

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资助基金：国家自然科学基金61875203;国家自然科学基金青年科学基金11704382, 61805251;国家自然科学基金国际地区合作与交流项目1171101412资助的课题

在线出版日期：2019-06-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：151-161