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混合模型算法在无波前传感自适应光学中的应用 被引量：4
1
作者 刘武杰 元秀华 +2 位作者 周泽宇 李奇 赵茗 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期43-52,共10页
应用Lukosz预校正模型算法可以校正波前畸变的低阶像差,缩小迭代算法的搜寻范围;应用自适应余弦衰减的随机并行梯度下降(AcSPGD)算法可以补偿波前畸变的高阶像差,提升迭代算法的校正精度。本文提出了一种基于预校正模型和AcSPGD算法的... 应用Lukosz预校正模型算法可以校正波前畸变的低阶像差,缩小迭代算法的搜寻范围;应用自适应余弦衰减的随机并行梯度下降(AcSPGD)算法可以补偿波前畸变的高阶像差,提升迭代算法的校正精度。本文提出了一种基于预校正模型和AcSPGD算法的混合模型算法,并将其应用于无波前传感自适应光学系统中校正湍流大气产生的畸变波前,最后搭建实验光路验证了算法的有效性。结果表明,混合模型算法的校正速率是常用的随机并行梯度下降(SPGD)算法的3倍,且校正精度比传统的Lukosz模型算法更高,应用于无波前传感自适应光学系统中有效减小了光场波前的相位起伏,提高了远场光斑斯特列尔比(SR),使自由空间光通信(FSO)系统的通信性能得到有效提升。 展开更多
关键词 自由空间光通信 无波前传感自适应光学 随机并行梯度下降算法 Lukosz模型
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基于Hadamard模式扰动梯度下降算法的无波前探测自适应光学 被引量：2
2
作者 陈波 黄林海 李新阳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期214-218,共5页
对于无波前探测自适应光学（AO）而言，闭环控制算法的效率至关重要。提出一种以Hadamard模式为扰动向量的梯度下降算法，介绍了基于该算法的自适应光学闭环工作原理。通过与顺序（扰动）梯度下降算法和近年来最常用的随机并行梯度下降... 对于无波前探测自适应光学（AO）而言，闭环控制算法的效率至关重要。提出一种以Hadamard模式为扰动向量的梯度下降算法，介绍了基于该算法的自适应光学闭环工作原理。通过与顺序（扰动）梯度下降算法和近年来最常用的随机并行梯度下降算法对比，分析了该算法的特点和可行性。建立了基于该算法的自适应光学仿真模型，并通过对随机像差进行闭环校正仿真，分析了算法的闭环精度和收敛速度。结果表明，以Hadamard模式为扰动向量的梯度下降算法能够用于无波前探测自适应光学，而且闭环精度很高；与随机并行梯度下降（sPGD）算法相比，该算法不但实施更加容易，而且收敛速度更快、效率更高。 展开更多
关键词 自适应光学 无波前探测 hadamard矩阵 梯度下降算法
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高分辨率空间光学系统位置误差的无波前传感综合校正 被引量：12
3
作者 韩杏子 胡新奇 俞信 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期264-269,共6页
高分辨率三反射式空间光学系统的三个镜子之间的相对位置误差会影响整个系统的性能,需要进行空间在轨调校。提出一种新的无波前传感综合校正方法,将随机并行梯度下降算法、相位变更法和灵敏度矩阵反演法相结合,既保留了灵敏度矩阵反演... 高分辨率三反射式空间光学系统的三个镜子之间的相对位置误差会影响整个系统的性能,需要进行空间在轨调校。提出一种新的无波前传感综合校正方法,将随机并行梯度下降算法、相位变更法和灵敏度矩阵反演法相结合,既保留了灵敏度矩阵反演法的校正精度,又大大提高了可校正误差的动态范围。该方法无须使用波前传感器,系统简单,实现容易。对一个典型的三反射式空间光学系统进行了大动态范围位置误差在轨综合校正的计算机仿真,结果表明,该方法大大提高了可校正误差范围,同时实现了很高的校正精度。 展开更多
关键词 光学遥感 在轨调校 无波前传感法 随机并行梯度下降算法 相位变更法 灵敏度矩阵反演法
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基于波前梯度平方的自适应光学优化校正算法 被引量：6
4
作者 文良华 黄琴英 徐勋前 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第24期47-55,共9页
为提高随机并行梯度下降(SPGD)算法的波前像差优化校正的收敛速度,从SPGD算法原理出发,分析算法迭代中制约其收敛速度的因素,提出一种基于波前像差梯度平方寻优的随机并行梯度下降算法。通过理论公式推导,分析波前梯度平方和波前随机扰... 为提高随机并行梯度下降(SPGD)算法的波前像差优化校正的收敛速度,从SPGD算法原理出发,分析算法迭代中制约其收敛速度的因素,提出一种基于波前像差梯度平方寻优的随机并行梯度下降算法。通过理论公式推导,分析波前梯度平方和波前随机扰动量的线性关系,并利用远场光斑的归一化二阶矩,近似计算波前像差梯度平方,最终实现波前像差的优化校正。随后采用数值仿真方法对比分析已有的SPGD算法和本文算法的收敛速度和校正效果。最后通过菲涅耳波带片波前像差的无波前传感自适应光学校正实验,进一步验证算法的性能。数值仿真和校正实验结果一致,表明本文算法具有更快的收敛速度,适应性更强。 展开更多
关键词 大气光学 波前像差 无波前传感自适应光学 随机并行梯度下降算法 收敛速度 波前梯度平方
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无波前传感器的自适应光学校正 被引量：9
5
作者 吴加丽 柯熙政 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期127-133,共7页
激光在大气湍流中传输时会发生波前畸变,从而降低无线光通信系统的性能。采用基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的无波前传感器自适应光学校正系统对远场的畸变波前进行校正。模拟结果表明,校正后系统的斯特列尔比由0.15提高到0.81,远场... 激光在大气湍流中传输时会发生波前畸变,从而降低无线光通信系统的性能。采用基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的无波前传感器自适应光学校正系统对远场的畸变波前进行校正。模拟结果表明,校正后系统的斯特列尔比由0.15提高到0.81,远场光斑能量更加会聚。以CCD相机探测到的远场畸变光斑光强值作为系统的目标函数,实验验证了SPGD算法对不同畸变像差光的校正情况。经校正,目标函数(中心900个像素点的灰度均值)由26.5,44.6,110.6分别上升到77.2,93.4,208.5,斯特列尔比由0.23,0.39,0.48分别上升到0.67,0.75,0.86,中心光强值增大且光斑能量会聚,该结果与理论结果相吻合。 展开更多
关键词 大气光学 自适应光学 无波前传感器 多相位屏传输 随机并行梯度下降算法
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