自适应光学原理与技术

课程编码：1802110803X2M2001H 英文名称：Adaptive Optics Theory and Technology 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：王胜千等

自适应光学技术是近年来发展起来的集光学、机械、电子、计算机、自动控制等为一体的综合技术，现在已经成为光学工程领域中的一项关键技术。自适应光学技术解决了时间和空间随机变化的光学像差的控制问题，使光学系统具有了自动适应环境变化、克服动态扰动影响、时钟保持理想性能的能力，因而具有巨大的生命力和应用潜力。目前自适应光学技术已经广泛应用在高分辨力成像观测和高集中度激光能量传输等领域。
本课程主要包含自适应光学技术的原理、组成和应用，旨在通过本课程完成以下目的：1.使学生掌握自适应光学的基本原理和基本分析方法，了解自适应光学发展动态；2.使学生能应用所学原理和方法去理解和认识自适应光学器件及系统；3.培养学生独立思考能力、科学思维方法和求知创新精神。

《高等数学》、《矩阵论》、《工程光学》

第一章 自适应光学原理 6学时 王胜千
第1节 自适应光学课程简介
第2节 自适应光学技术基本概念介绍
第3节 自适应光学技术主要发展历程
第4节 自适应光学技术主要应用领域
第5节 基本知识说明——光学成像与信号探测
第6节 基本知识说明——地基光电成像望远镜
第二章 大气湍流与波前像差 5学时 王胜千
第1节 大气湍流的基本知识
第2节 大气湍流的光学效应
第3节 大气湍流的主要参数
第4节 光学像差的基本概念
第5节 光学像差的模式展开
第6节 大气传输及自适应校正的数值建模
第三章 波前传感器技术 10学时 王胜千
第1节 波前传感器概述、发展和基本原理
第2节 基于干涉原理的波前传感技术
第3节 基于焦面成像的波前传感技术
第4节 哈特曼波前传感器技术工作原理
第5节 哈特曼波前传感器波前复原方法
第6节 哈特曼波前传感器性能参数与误差分析
第7节 哈特曼波前传感器技术的应用和未来发展
第8节 新型棱锥波前传感器技术
第9节 波前探测中的共相干涉技术
第四章 波前校正器技术 6学时 王胜千
第1节 波前校正器的发展历程及国内外情况
第2节 高速倾斜镜基本准则、大驱动力驱动器技术
第3节 常规变形镜及其驱动技术
第4节 变形镜的技术指标、基本参数与评价
第5节 多单元变形镜校正能力分析与设计
第6节 可变形次镜技术
第五章 波前控制器技术 9学时 郭友明
第1节 自适应光学控制系统组成及工作原理
第2节 控制基础知识
第3节 波前控制性能分析方法
第4节 波前复原方法
第5节 大气湍流波前控制方法
第6节 振动控制方法
第7节 自适应光学实时信号处理技术
第8节 波前校正器的高压驱动技术
第六章 自适应光学系统集成及分析 6学时 郭友明
第1节 自适应光学系统误差来源
第2节 典型自适应光学系统性能分析与评价
第3节 自适应光学系统设计与性能评价实例
第七章 新型自适应光学技术 9学时 郭友明
第1节 无波前传感技术
第2节 智能自适应光学技术
第3节 PD技术
第4节 自适应光学图像处理
第5节 激光信标技术
第6节 大气层析探测概念
第八章 自适应光学技术应用 3学时 王胜千
第1节 天文与激光自适应光学
第2节 人眼像差操控自适应光学
第3节 光束合成自适应光学

王胜千，研究员，博士生导师，中科院西部青年学者，中科院特聘研究岗位，中科院光电所青年创新人才。主要从事自适应光学技术、新型波前传感器技术、光学合成孔径与拼接望远镜等技术研究。主持中科院西部之光、国家自然科学基金青年基金、国家自然科学基金面上项目等；作为课题副组长和课题骨干承担原国家863计划重大项目、科技部重点研发计划、中科院国防创新基金项目的研究工作；国内外发表学术论文近50篇，申请和获得授权发明专利10余项。
郭友明，本科毕业于中国科学技术大学自动化系，博士毕业于中国科学院大学。中国科学院青年创新促进会会员，四川省科学青年联合会理事。主要从事自适应光学技术、计算成像技术研究。主持国家自然科学基金面上项目等国家级科研项目3项、省部级科研项目4项；参与多项国家自然科学基金重大仪器/重点项目。在Opto-Electronic Advances、MNRAS、Optics Letters、Optics Express等期刊发表学术论文40余篇，获得授权发明专利20余项。