微型自适应光学系统中的并行端口控制技术
自适应光学技术
自适应光学技术（Adaptive Optics Technology）是一种用于校正和补偿光学系统中的波前畸变的技术。
它可以提高光学系统的分辨率和成像质量，并在大气湍流、光学元件缺陷等影响下实现更精确的光学成像和测量。
自适应光学技术主要包括以下几个关键步骤：
波前测量：通过使用传感器或探测器，测量出来自目标物体的光波在经过光学系统之前受到的畸变和扭曲。
这可以通过测量光波的相位或强度分布来实现。
畸变补偿：根据测量到的波前畸变信息，计算出用于补偿畸变的补偿器件或补偿信号。
常用的补偿器件包括电极驱动的变形镜、液晶空间光调制器等。
实时控制：利用计算机或实时控制系统，根据测量到的波前信息和补偿算法，控制补偿器件的形状或调节信号，实现实时的波前畸变补偿。
自适应光学技术主要应用于天文观测、激光通信、光学成像、激光加工等领域。
在天文观测中，自适应光学技术可以有效抵消大气湍流引起的光学畸变，提高望远镜的分辨率和图像清晰度。
在激光通信和激光加工中，它可以实现精确的光束控制和调节，提高通信传输质量和加工精度。
总体而言，自适应光学技术通过实时测量和补偿光学系统中的波前畸变，使光学系统能够适应和校正外部环境的扰动，从而提高光学系统的性能和稳定性。
自适应光学技术
自适应光学技术姜文汉中国工程院院士,中国科学院光电技术研究所,成都610209关键词 自适应光学 波前探测 波前控制 波前校正 高分辨力成像 激光核聚变 人眼视网膜动态光学波前误差是困扰光学界几百年的老问题,自适应光学技术提供了解决这一难题的途径。
自适应光学通过对动态波前误差的实时探测 控制 校正,使光学系统能够自动克服外界扰动,保持系统良好性能。
本文在说明自适应光学技术的基本原理后,介绍由中国科学院光电技术研究所研制的三套自适应光学系统及其使用结果:1.2m 望远镜天体目标自适应光学系统, 神光I 激光核聚变波前校正系统和人眼视网膜高分辨力成像系统。
1自适应光学 自动校正光学波前误差的技术从1608年利普赛(L i ppers hey)发明光学望远镜,1609年伽里略(G alileo)第一次用望远镜观察天体以来已经过去了近400年了,望远镜大大提高了人类观察遥远目标的能力,但是望远镜发明后不久,人们就发现大气湍流的动态干扰对光学观测有影响。
大气湍流的动态扰动会使大口径望远镜所观测到的星像不断抖动而且不断改变成像光斑的形状。
1704年牛顿(I.N e w ton)在他写的《光学》[1]一书中,就已经描述了大气湍流使像斑模糊和抖动的现象,他认为没有什么办法来克服这一现象,他说: 唯一的良方是寻找宁静的大气,云层之上的高山之巅也许能找到这样的大气 。
天文学家们以极大的努力寻找大气特别宁静的观测站址。
但即使在地球上最好的观测站,大气湍流仍然是一个制约观测分辨率的重要因素。
无论多大口径的光学望远镜通过大气进行观察时,因受限于大气湍流,其分辨力并不比0.1~0.2m的望远镜高。
从望远镜发明到20世纪50年代的350来年中,天文学家和光学家像谈论天气一样谈论大气湍流,而且还创造了Seei ng这个名词来描述大气湍流造成星像模糊和抖动的现象,但是对Seei ng的影响还是无能为力。
图1是有无波前误差时点光源成像光斑的比较。
光学自适应系统的设计与优化
光学自适应系统的设计与优化光学自适应系统是一种先进的光学技术，能够优化图像的质量。
它通过反馈控制机制，实现对传输介质的畸变的实时校正，从而达到提高图像分辨率和光学传输质量的目的。
本文将探讨光学自适应系统的设计与优化。
一、光学自适应系统的基本组成光学自适应系统主要包括三部分：光学元件、控制系统和计算机处理器。
光学元件包括变形镜和传感器。
变形镜能够通过信号控制进行实时的畸变校正，传感器能够实时地检测光学传输介质的变化。
控制系统包括信号发生器、反馈控制器和通道接口。
计算机处理器是光学自适应系统的核心，它负责对传感器和控制系统产生的信号进行处理和传递，执行畸变校正和光学补偿等操作。
二、光学自适应系统的工作原理光学自适应系统的工作原理可以分为三步：传感器检测光学介质的畸变，将检测结果发送到控制系统进行处理，控制反馈校正后再发送到光学元件进行操作。
在这个过程中，控制系统采用了自适应反馈控制技术，不断地根据传感器的检测结果进行调整，以实现更精准的畸变校正。
三、光学自适应系统的设计与优化在设计光学自适应系统时，需要考虑到以下几点：1. 光学元件的选择：选择合适的变形镜和传感器，能够有效地实现畸变校正和光学传输质量的优化。
2. 控制系统的设置：选择合适的信号发生器、反馈控制器和通道接口，能够实现更精准的反馈控制和畸变校正。
3. 计算机处理器的配置：选择高性能计算机作为处理器能够提高系统处理速度和处理效率，实现更快速的畸变校正和光学补偿。
为优化光学自适应系统的性能，需要考虑以下几点：1. 优化传感器的性能：提高传感器的灵敏度和响应速度，能够更精准地检测光学介质的变化。
2. 优化控制系统的参数：通过调整控制系统的参数，可以实现更快速、更精准的畸变校正和光学补偿。
3. 优化计算机处理器的性能：提高计算机处理器的速度和处理能力，可以实现更快速、更精准的畸变校正和光学补偿。
四、光学自适应系统的应用领域光学自适应系统的应用领域非常广泛，包括天文观测、卫星通信、激光制备等。
自适应光学的原理及应用
自适应光学的原理及应用前言自适应光学（Adaptive Optics，简称AO）是一种基于非线性的光学技术，主要用于校正光学系统中由大气湍流引起的像差。
它通过实时监测大气湍流的变化，并根据反馈控制系统对光学器件进行动态调整，从而实现高分辨率成像、激光束整形等应用。
本文将介绍自适应光学的原理及其在天文观测、激光传输、生物医学等领域的应用。
原理自适应光学的原理基于两个关键技术：波前传感器和变形反馈控制系统。
波前传感器波前传感器用于实时测量入射光的波前畸变。
它通过使用一个探测器阵列来捕获像差引起的波前畸变，然后将这些数据传送给反馈控制系统。
常见的波前传感器包括剪切方式波前传感器（Shack-Hartmann）、相位股道（Phase Retrieval）等。
变形反馈控制系统变形反馈控制系统是自适应光学中的关键部分，它通过控制光学器件的形状和位置，实时校正波前畸变。
这一过程可以通过电子控制系统来实现，其中通过接收波前传感器传送的数据，计算出控制信号，进而调整光学器件的形状和位置。
应用自适应光学在许多领域都有着广泛的应用。
以下列举了其中一些重要的应用领域。
天文观测由于大气湍流的存在，地面天文望远镜在进行观测时会受到像差的影响，限制了其分辨率。
自适应光学技术的应用可以实时校正大气湍流引起的像差，提高望远镜的分辨率。
自适应光学天文望远镜已经取得了许多突破性成果，如观测到更加清晰的星系和行星表面。
激光传输在激光传输中，大气湍流会引起激光束的畸变，导致光束发散和功率损失。
自适应光学技术可以通过实时校正激光束的波前畸变，使其尽可能维持为平面波，从而提高激光传输的效率和质量。
这对于激光雷达、激光通信等应用具有重要意义。
生物医学成像在生物医学成像中，自适应光学技术可以实时校正光学成像系统中由组织散射引起的像差，提高成像的分辨率和对比度。
该技术已经成功应用于近红外成像、眼科成像等领域，为医学诊断提供了更清晰的图像。
激光器材加工自适应光学技术还可应用于激光加工中。
活体人眼视网膜自适应光学成像仪控制新总线
摘 要： 用通用串 行总线（ｓ ） Ｕ Ｂ技术简化活体人眼视网 膜自 适应光学成像仪复杂的传统工业计算机控制接口为通用计算机控制
接 口， 用芯片间 串行传榆总线（ ｃＢ ｓ技术模块化成像仪的内部控制部件， ｎ ｕ ） 增强成像仪使用的简易性和升级功能。
关键词： 活体人眼视网膜自 适应光学成像仪 通用串 行总线 芯片间串 行传输总线
视 网膜 细胞成像仪 采用 自适应 光学技术用 接近人眼 衍射极限的分辨率对视 网膜细胞进行成像， 具有非侵入式、 无损伤检测的优点 ， 帮助 医生实现对眼底疾病和全身相 是 关 性疾 病进 行超早 期诊断和亚临床 诊断 的有 效手段 。现 连接 为 了改善成 像仪 电控系统的 电气稳定性 ， 增强系统 的升级性及扩展性 ， 对成像仪 内部电控 部件进行 模块化处 理 。Ｉ Ｉ Ｃ的两线双 向传输和灵活 的地址方式是模块化处理 的优选方案 。传输 的信 号主要是控制量， 没有 实时传输和 大 量 数据 传 输 的要 求 ，Ｕ Ｂ ． Ｓ Ｉ１规 范 提 供 的传 输 速 率 （．Ｍｂｓ １Ｍｂｓ和 Ｉ １５ ／、２ ／） Ｉ Ｃ总线的标 准模式（Ｏ ｋ ｉｓ、 １Ｏ ｂｔ）快速 ／ 模式（０ｋ ｉｓ ４ ０ ｂｔ ） ／ 和高速模式（ ．ＭＨ ） ３４ ｚ 的传输速率都能满足 速率要求 。用 ＵＳ Ｂ和 Ｉ Ｉ Ｃ总线设计 的总线系统逻辑结构 如图 ２ ：
Ａ
有 的视 网膜 成像仪用 两台工业计算机 做主控机 和成像处 理机 。成像 仪和主控机 之间有七条 不 同作用 的控制信号 线和 电源线 ， 整个系统 的电气结构较 复杂， 也存在较大 的 电磁干扰隐患 。本文介绍 了采用 ＵＳ Ｂ总线做控制信号 的 传输 ， 决了成像仪系统连线复杂 的问题 ： Ｉ 解 用 Ｉ Ｃ总线构建 了成像仪 内部新的控制系统结构， 使系统具有模块化和可 升级 的市场化产品特点 。 ｌ 活体 人眼视 网膜 自适应 光学成像 仪简介 系统工作时先启动瞳孔照明， 在瞳孔相机 引导下对人 眼进行瞳孔位置调整 ， 打开信标 光源 。 然后 从人眼返回 的 带 人眼像差信息的信标 光通过光学 系统进入 哈特 曼波前 传感器 ， 计算机利用传感器送来 的信号通过计算得到对人 眼像差的校正数据 控 制计算机把校 正数据传 到变形镜 的各个控制单元 ，由控制 单元控制变形镜 的微 小位移 量， 以校正人眼像差 。若校 正后读回 的人眼探测信 号仍未达 到要求则重复上述过程 。达到校正要求后 ， 启动闪光灯和
自适应光学仪器的设计原理
自适应光学仪器的设计原理自适应光学（Adaptive Optics, AO）是一种先进的技术，用于补偿和校正由于大气湍流或其他因素造成的波前畸变，从而提高光学系统的成像质量。
这项技术广泛应用于天文观测、医学成像、激光通信和激光武器等领域。
本文将介绍自适应光学仪器的设计原理。
1. 光学系统的工作原理光学系统主要由光源、透镜、反射镜、分束器、探测器等组成。
光学系统的工作原理是利用光源发出的光经过透镜、反射镜等光学元件的传输、聚焦、成像，最终被探测器接收并转化为电信号，以便进行图像重建或数据传输。
2. 自适应光学的基本原理自适应光学的基本原理是通过测量和补偿波前畸变，使光学系统输出的图像质量达到最优。
波前畸变是由于光学系统中的各种因素（如大气湍流、光学元件的加工误差、热变形等）导致的。
自适应光学系统通过实时测量波前畸变，然后采用特定的算法对光学系统中的元件进行调整，从而补偿波前畸变，提高成像质量。
3. 自适应光学仪器的设计要素自适应光学仪器的设计主要包括以下几个要素：（1）波前传感器：用于测量波前畸变的装置。
常用的波前传感器有夏克-哈特曼波前传感器、液晶光调制器等。
（2）控制器：根据波前传感器的测量结果，对光学系统中的元件进行调整，以补偿波前畸变。
控制器通常采用数字信号处理器（DSP）或FPGA等硬件实现。
（3）光学元件：用于校正波前畸变的装置。
常用的光学元件有变形镜、反射镜等。
（4）激光器或光源：提供稳定的光源，用于产生待测波前。
（5）图像探测器：用于接收补偿后的图像，评估成像质量。
4. 自适应光学仪器的设计流程自适应光学仪器的设计流程主要包括以下几个步骤：（1）确定光学系统的应用场景和性能指标：如视场角、分辨率、成像质量等。
（2）分析光学系统中的波前畸变来源：如大气湍流、光学元件的加工误差等。
（3）选择合适的波前传感器、控制器和光学元件。
（4）搭建实验系统，进行波前测量和补偿实验。
（5）优化系统参数，提高成像质量。
mems光开关的控制
MEMS（Micro-Electro-Mechanical System s，微机电系统）是指将微型机械、微型执行器、信号处理和控制电路等集于一体的可批量制作的微型器件或系统。
而MOEMS是 Micro-Opto-Electro- Mechanical Sy ST em的缩写，意为微光机电系统，把微光学应用到微机电系统中，这是MEMS在光通信中的重要应用。
微光电机械芯片通常是指包含一个以上微机械元件的光系统或光电子系统，其应用将遍及光通信、光显示、数据存储、自适应光学及光学传感等多个方面。
随着光通信的快速发展，作为光网络节点的光互连与光交换的地位越来越重要。
光交换器件是以光为核心实现光的通断和交叉连接的系统部件，不存在光电转换。
MEMS光开关具备了低损耗和高稳定的优点，且与传输的数据速率和信号协议无关。
实用化的MEMS光开关原理十分简单，其结构实质上是一个二维微镜片阵列，当进行光交换时，通过移动或改变镜片角度，把光直接送到或反射到光开关的不同输出端。
MEMS光开关是利用机械开关的原理，但又能像波导开关那样，集成在单片硅基底上，因此兼有机械光开关和波导光开关的优点，同时克服了它们所固有的缺点。
MEMS光开关响应速度和可靠性大大提高，插入损耗和串音低，偏振和波长相关损耗也非常低，对不同环境的适应能力良好，功率和控制电压较低，并具有闭锁功能。
2 MEMS光开关控制原理2.1 MEMS光开关简介典型的MEMS光开关器件可分为二维和三维结构。
二维MEMS的空间旋转镜通过表面微机械制造技术单片集成在硅基底上，准直光通过微镜的适当旋转被接到适当的输出端。
微铰链把微镜铰接在硅基底上，微镜两边有两个推杆，推杆一端连接微镜铰接点，另一端连接可平移梳妆电极。
转换状态通过调节梳妆电极使微镜发生转动，当微镜为水平时，可使光束从该微镜上面通过，当微镜旋转到与硅基底垂直时，它将反射入射到它表面的光束，从而使该光束从该微镜对应的输出端口输出。
空间自适应光学系统中的相位控制技术研究
空间自适应光学系统中的相位控制技术研究近年来，空间自适应光学技术在望远镜、卫星通信等应用领域得到了广泛的应用。
其中，相位控制技术作为空间自适应光学技术的关键之一，对于保证系统的精度和稳定性具有极其重要的意义。
本文将从相位控制技术的原理、方法、优化等几个方面，对空间自适应光学系统中的相位控制技术进行阐述。
一、相位控制技术的原理相位控制技术是通过调节光学系统中的相位信息，实现光束的正确成像或传输。
在空间自适应光学系统中，相位控制技术通过电子计算机在实时光束传输过程中优化适应光学系统波前变形，增强系统成像能力和性能。
相位控制技术主要涉及到实时控制和相位测量两大方面。
其中，实时控制是指在适应过程中对波前调节系数进行实时更新和控制，以实现随时调节的目的。
而相位测量则是通过测量传输光束的相位信息，反馈给控制系统进行调节，以实现精确控制的目的。
二、相位控制技术的方法1、反馈控制法反馈控制法是指通过相位信息的反馈来进行控制，以实现系统的自适应性。
在反馈控制法中，系统根据测量到的相位信息来调节控制器以实现波前补偿。
反馈控制法通常采用两种方法，即直接反馈法和干涉法。
直接反馈法是指将波前传输过程中测量到的相位信息反馈到适应系统中，通过反馈控制器对光束进行修正。
这种方法实现简单，但存在复杂光路需求、光损耗大等问题。
而干涉法则是给传输过程中的光束引入一个参考信号，再将其与传输过程中的光束进行干涉，从而得到相位信息。
干涉法相对而言复杂度较高，需要引入额外的光路和设备。
2、主动控制法主动控制法是指通过电极控制方法，在适应的瞬间对变形的光学元件进行实时调整，以达到修正波前的目的。
主动控制法通常采用两种方法，即刚度控制法和力控制法。
刚度控制法是指通过机械变形方式对光学元件进行变形，然后通过电极对其施加力，以达到系统的自适应和控制。
刚度控制法主要优点在于操作稳定、速度快，但缺点也很明显，主要包括调整灵活度低、精度不高等问题。
而力控制法则是通过电极控制前后平衡的方式，对光学元件进行控制，以实现精细控制的目的。
自适应光学工作原理及应用
自适应光学工作原理及应用综述张明凯摘要：自适应光学系统是很多现代光学系统中用于解决波前畸变有良好的效果，在很多方面有广泛的应用，本文主要通过介绍自适应光学的定义，工作原理总体概况论述自适应光学，而后从自适应光学系统的三个组成及波前传感器，波前控制法，波前校正器以及后期的图像复原算来详细介绍自适应光学系统，对自适应光学的发展状况以及面临的问题有一定的了解，最后，总结了自适应光学在诸多领域的应用情况来了解自适应光学的发展趋势。
Abstract：Adaptive optics (AO) have excellent performance in reducing the effectof wavefront distortions. This paper have a brief introduction about the definition andworking principles of AO. In aspect of the component of AO, we recount the wavefront sensor, wavefront correctors and the technology of image restoration algorithm.Finally, it summarize the application field and development trends in the newapplication.关键字：自适应光学，波前传感器，波前校正器，自适应光学图像复原，自适应光学应用.1引言自适应光学是在1953年由Horace W. Babcock 提出，主要构想是用闭环校正波前误差来补偿天文视宁度1。
但是知道上个世纪九十年代，随着计算机技术的大幅发展，自适应光学才得以得到普遍的使用.在冷战期间美国曾经使用自适应光学技术来追踪苏联的卫星，从而极大地促进了自适应光学技术的发展。
供在并行光学通信模块中使用的设备及方法[发明专利]
![供在并行光学通信模块中使用的设备及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fcfc68a6767f5acfa0c7cdd6.png)
专利名称：供在并行光学通信模块中使用的设备及方法专利类型：发明专利
发明人：劳伦斯·R·麦科洛克
申请号：CN201210430991.8
申请日：20121101
公开号：CN103091799A
公开日：
20130508
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请案涉及供在并行光学通信模块中使用以被动地对准所述并行光学通信模块的光学器件模块与所述并行光学通信模块的光电装置的设备及方法。
在安装过程期间，使用所述锥形突出部作为基准标记，在所述安装过程期间定位、定向光电装置阵列并将其紧固到所述引线框架的所述上部表面。
随后，在被动对准过程期间，将所述光学器件模块的所述下部表面与所述引线框架的所述上部表面接触地放置，使得所述引线框架的所述锥形突出部与形成于所述光学器件模块中的相应锥形开口配合，此致使所述光电装置与相应透镜成精确光学对准。
申请人：安华高科技通用IP(新加坡)公司
地址：新加坡义顺街
国籍：SG
代理机构：北京律盟知识产权代理有限责任公司
代理人：刘国伟
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自适应光学系统中的波前控制技术研究
自适应光学系统中的波前控制技术研究第一章绪论自适应光学系统是一种应用于望远镜和激光技术中的现代光学系统。
该系统通过实时监测和校正大气扰动引起的波前畸变，能够提高光学系统的分辨率和成像质量。
而波前控制技术则是自适应光学系统中最重要的技术之一。
本文将对自适应光学系统中的波前控制技术进行研究和探讨。
第二章波前控制基础理论波前控制技术是基于光学波前的概念而发展起来的技术。
光学波前是指一个光波的传播过程中在各个位置的相位状态。
对于光学波前的分析需要用到波前传播理论。
波前传播理论是一种描述波的传播过程的数学模型。
在自适应光学系统中，我们需要对波前畸变进行精确的控制。
因此，我们需要使用适当的波前控制方法来校正波前畸变。
第三章波前控制方法目前广泛使用的波前控制方法包括自适应光学、相位调制和模拟方法。
自适应光学方法是一种利用传感器探测波前，通过变形镜改变光束相位的方法。
相位调制方法是一种在光路中加入一个可变相位的光学元件，来控制波前的传播路径和相位分布。
模拟方法是一种利用计算机模拟波前传播过程的方法，通过计算模拟波前畸变，并预测其传播过程，最终校正波前畸变。
第四章自适应光学系统中的波前控制方法自适应光学系统中的波前控制方法是一种实时控制波前畸变的方法。
该系统采用反馈控制机制，通过实时检测波前畸变，自动调节变形镜来产生逆相位，以抵消光学系统中的波前畸变。
该方法可以大大提高望远镜的分辨率和成像质量。
第五章波前控制技术在激光技术中的应用自适应光学系统中的波前控制技术也广泛应用于激光技术中。
该技术可以消除大气扰动，提高激光束质量，并提高激光功率密度。
激光波前控制技术可以应用于多种领域，包括通信、制造和军事等领域。
第六章结论波前控制技术是自适应光学系统中最重要的技术之一。
该技术可以校正光学系统中的波前畸变，提高望远镜的分辨率和成像质量，同时也可以应用于激光技术中。
未来，随着科学技术的不断发展，波前控制技术将得到更广泛的应用。
LGP光学管控培训资料
激光雷达光学系统lgp管控
01
激光雷达类型
包括脉冲激光雷达、连续波激光雷达等。
02
光学系统构成
由发射光学系统、接收光学系统、扫描光学系统组成。
03
lgp管控的应用
通过lgp对发射光学系统进行控制，实现光束质量的优化、瞄准精度提
高等功能；通过lgp对接收光学系统进行控制，实现动态范围扩展、抗
智能交通应用
其他应用
Hale Waihona Puke lgp光学管控技术可用于交通管控、智能驾 驶、车辆监测等领域，提高交通安全和效 率。
lgp光学管控技术还可应用于机器人视觉、 工业自动化、安全监控等领域，提高生产 效率和安全性。
03
lgp光学管控的技术方法
lgp光学元件的制造方法
光学元件材料选择
选择具有高透光性、高稳定性 、高抗冲击性的光学材料，如
解决方案
采用先进的调试和校准设备，建立完善的调试和校准流程，提高技术人员技能水平，确保光学系统的 稳定性和可靠性。
06
lgp光学管控的发展趋势 与展望
lgp光学元件的进步与新发展
lgp光学元件的进步
随着光学元件制造技术的不断发展，lpg光学元件的制造水平得到了显著提升。新型的光学元件具有更高的精度 、更稳定的性能以及更广泛的应用领域。
05
lgp光学管控的挑战与解 决方案
lgp光学元件的制造误差
制造误差
由于制造过程中的各种因素，lgp光学元件可能会出现形状、尺寸、表面粗糙 度等方面的误差，影响光学性能。
解决方案
采用高精度的制造设备与工艺，加强原材料的质量控制，提高制造过程的稳定 性与重复性，以减小制造误差。
OLP设备介绍、原理及应用
OLP设备类型
根据使用场景和精度要求，OLP设备 可分为显微镜型、工业型和激光扫描 型等不同类型。
每种类型都有其特定的应用领域和优 势，如显微镜型适用于高精度测量和 观察微观物体，工业型适用于生产线 上的定位和装配等。
OLP设备发展历程
OLP设备的发展经历了从传统机械定位到光学定位的演变。
随着计算机视觉技术和算法的不断发展，OLP设备的精度和 稳定性得到了大幅提升，应用领域也得到了不断拓展。
olp设备介绍、原理及应用
目 录
• OLP设备介绍 • OLP设备原理 • OLP设备应用 • OLP设备优势与局限性 • OLP设备未来发展趋势
01 OLP设备介绍
OLP设备定义
01
OLP设备是一种光学定位设备， 通过光学原理实现高精度定位和 测量。
02
它利用光学镜头和图像传感器捕 捉目标物体的图像，并通过算法 处理获取物体的位置和姿态信息 。
可扩展性
随着技术的不断发展，OLP设备可以 方便地进行升级和扩展。
OLP设备的局限性
成本高
OLP设备的制造成本较高，购买和维护成本 也相对较高。
技术难度大
OLP设备涉及的技术较为复杂，需要专业人 员进行维护和操作。
数据安全风险
由于OLP设备处理的数据量较大，存在一定 的数据安全风险。
能源消耗大
OLP设备在运行过程中需要消耗大量的能源， 对环境有一定的影响。
通信接口电路
实现设备与外部的通信和数据交换。
03 OLP设备应用
OLP设备在通信领域的应用
光纤到户（FTTH）
OLP设备用于实现光纤到户的接入， 提供高速、大容量的数据传输服务， 满足用户对高清视频、在线游戏等高 带宽应用的需求。
光学芯片如何实现集成化和小型化
光学芯片如何实现集成化和小型化在当今科技飞速发展的时代，光学芯片作为一种关键的技术元件，其集成化和小型化已经成为了一个重要的研究方向和发展趋势。
光学芯片的集成化和小型化不仅能够提高性能、降低成本，还能为各种应用带来更广阔的发展空间。
那么，究竟如何才能实现光学芯片的集成化和小型化呢？要实现光学芯片的集成化，首先得从材料的选择和制备上下功夫。
目前，常见的光学芯片材料包括硅、磷化铟、砷化镓等。
硅材料具有良好的集成性和成熟的制造工艺，但其在光学性能方面存在一定的局限性。
而磷化铟和砷化镓等化合物半导体材料则在光学性能上表现出色，但制造工艺相对复杂且成本较高。
为了实现更好的集成效果，研究人员正在不断探索新的材料体系，或者对现有材料进行优化和改进。
比如，通过掺杂、外延生长等技术手段，改善材料的光学和电学特性，从而提高芯片的性能和集成度。
制造工艺的创新也是实现集成化的关键。
传统的光刻技术在制造高精度、小尺寸的光学芯片结构时，面临着诸多挑战。
为了突破这些限制，一些先进的制造工艺应运而生。
例如，电子束光刻技术能够实现更高的分辨率，可以制造出更精细的光学结构；纳米压印技术则具有高效、低成本的优势，适用于大规模生产。
此外，还有诸如干法刻蚀、湿法刻蚀等工艺，用于精确地定义芯片的形状和尺寸。
光学芯片的集成化还离不开巧妙的结构设计。
通过合理的布局和优化，可以在有限的空间内集成更多的光学元件。
比如，采用多层结构，将不同功能的光学元件分布在不同的层面上，减少相互之间的干扰，提高集成密度。
另外，利用微纳光学结构，如光子晶体、表面等离子体等，可以实现对光的高效操控和传输，从而在减小芯片尺寸的同时，保持甚至提高其性能。
而在实现小型化方面，一个重要的途径是减小光学元件的尺寸。
传统的光学元件，如透镜、反射镜等，尺寸较大，不利于芯片的小型化。
近年来，随着微纳加工技术的发展，出现了诸如微透镜、纳米线波导等小型化的光学元件。
这些元件不仅尺寸小，而且性能优异，可以有效地减小芯片的整体尺寸。
基于VCSEL_MSM_CMOS技术的并行光互连设计
文章编号 : 100123806 (2003) 0320265203基于 V C SE L/ MSM 2CMOS 技术的并行光互连设计陈 涛 曹明翠 罗风光 袁 菁 王江义(华中科技大学激光技术国家重点实验室 ,武汉 ,430074)摘要 : 提出了一种基于 VCSEL / M SM 2CMO S 技术的并行光互连系统 ,详细介绍了系统整体设计 ,着重对光网 络通信接口卡中的 PCI 2HIP P I 接口模块 、HIP P I 2F I B E R 接口模块 、光总线模块设计进行了阐述 。
关键词 : 并行光互连 ;垂直腔表面发射激光器 ;接口中图分类号 : TP393文献标识码 : ADesign of p arall el opt i cal interconnect ion ba sed onV CSE L/ MSM 2CMOS tec hnol o gyChen T a o , Cao M i n g cui , L uo Fen g g u a n g , Y u a n J i n g , W a n g J i a n gyi( N atio n al L a b o rto ry of L a ser Technology , H U S T , W uhan ,430074)Abstract : A n ovel p arallel op t ical int erco n nectio n syst em based o n VCSEL / M SM 2CMO S t echn ology is p r esent ed in t h is p ap er . The syst em design is int r o duced in det ail . And t h e highlight is laid o n PCI 2HIPP I int erf ace mo du le , HIP P I 2 F I B E R int er f ace m o dule and op t ical bus mo du le in t h e int erf ace card of o p t ical co m municatio n net w o r k .K ey w ords : p arallel op t ical int erco n nectio n ; V CSEL ;int erf ace卡 ,实现选路通信功能 ,充分利用现有硬件资源快速 互连构成并行计算环境 。
自适应光学技术
自适应光学技术姜文汉中国工程院院士,中国科学院光电技术研究所,成都610209关键词 自适应光学 波前探测 波前控制 波前校正 高分辨力成像 激光核聚变 人眼视网膜 动态光学波前误差是困扰光学界几百年的老问题,自适应光学技术提供了解决这一难题的途径。
自适应光学通过对动态波前误差的实时探测—控制—校正,使光学系统能够自动克服外界扰动,保持系统良好性能。
本文在说明自适应光学技术的基本原理后,介绍由中国科学院光电技术研究所研制的三套自适应光学系统及其使用结果:1.2m 望远镜天体目标自适应光学系统,“神光I”激光核聚变波前校正系统和人眼视网膜高分辨力成像系统。
1自适应光学———自动校正光学波前误差的技术 从1608年利普赛(L ippershey)发明光学望远镜, 1609年伽里略(G alileo)第一次用望远镜观察天体以来已经过去了近400年了,望远镜大大提高了人类观察遥远目标的能力,但是望远镜发明后不久,人们就发现大气湍流的动态干扰对光学观测有影响。
大气湍流的动态扰动会使大口径望远镜所观测到的星像不断抖动而且不断改变成像光斑的形状。
1704年牛顿(I.N ew ton)在他写的《光学》[1]一书中,就已经描述了大气湍流使像斑模糊和抖动的现象,他认为没有什么办法来克服这一现象,他说:“唯一的良方是寻找宁静的大气,云层之上的高山之巅也许能找到这样的大气”。
天文学家们以极大的努力寻找大气特别宁静的观测站址。
但即使在地球上最好的观测站,大气湍流仍然是一个制约观测分辨率的重要因素。
无论多大口径的光学望远镜通过大气进行观察时,因受限于大气湍流,其分辨力并不比0.1～0.2m的望远镜高。
从望远镜发明到20世纪50年代的350来年中,天文学家和光学家像谈论天气一样谈论大气湍流,而且还创造了Seeing这个名词来描述大气湍流造成星像模糊和抖动的现象,但是对Seeing的影响还是无能为力。
图1是有无波前误差时点光源成像光斑的比较。
自适应光学系统几种随机并行优化控制算法比较
自适应光学系统几种随机并行优化控制算法比较杨慧珍;李新阳;姜文汉【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2008(20)1【摘要】直接对系统性能指标进行优化是自适应光学系统中一种重要的波前畸变校正方法,选择合适的随机并行优化控制算法是该技术成功实现的关键.以32单元变形镜为校正器,基于多种随机并行优化算法建立自适应光学系统仿真模型.从算法的收敛速度、校正效果、局部极值3个方面对遗传算法、单向扰动随机并行梯度下降、双向扰动随机并行梯度下降及模拟退火算法进行了比较.仿真结果表明,遗传算法收敛速度太慢,不适用于需要实时控制的自适应光学系统;双向扰动随机并行梯度下降算法收敛速度、校正效果要优于单向扰动随机并行梯度下降,且能够适应各种情况下的扰动电压;模拟退火几乎以概率1收敛到全局极值附近,且收敛速度是上述算法中最快的.【总页数】6页(P11-16)【作者】杨慧珍;李新阳;姜文汉【作者单位】中国科学院,光电技术研究所,成都,610209;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,光电技术研究所,成都,610209;中国科学院,光电技术研究所,成都,610209【正文语种】中文【中图分类】TP273.2【相关文献】1.随机并行梯度下降自适应光学系统中法收敛速度的仿真研究 [J], 孙穗;梁永辉;王三宏2.自适应光学系统随机并行梯度下降算法 [J], 马慧敏;张鹏飞;张京会;范承玉;王英俭3.基于Zernike模式的自适应光学系统随机并行梯度下降算法 [J], 杨慧珍;李新阳4.自适应光学随机并行梯度下降控制算法的研究 [J], 徐友会;佟首峰5.自适应光学随机并行梯度下降控制算法的研究 [J], 徐友会;佟首峰;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
光电设备中并行数据接口的改进方法
光电设备中并行数据接口的改进方法
宋晓明;刘鑫;陈方斌;江涛
【期刊名称】《国外电子元器件》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】针对大型光电项目中并行数据总线长线传输问题,分析了存在问题并给出解决方案.首先介绍了光电系统原有设计方案,以并行接口部分的设计作重点说明,提出错误分析以及解决方案,再针对系统结构采用光电隔离器TLP523-4对原有电路改进,使两设备电气隔离,对传输线进行了"隔离"、"浮地"处理.实验证明改进后的电路,总线驱动能力变强,干扰和畸变得到明显改善,具有较高的实用价值.
【总页数】4页(P9-12)
【作者】宋晓明;刘鑫;陈方斌;江涛
【作者单位】西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065
【正文语种】中文
【中图分类】TP913.33
【相关文献】
1.基于现场可编程门阵列并行频率源的改进方法 [J], 徐跃;简金蕾;任宏滨;连可;吉阳
2.基于PCI总线的RS422并行数据接口 [J], 张增辉;沈激;韦东山;陈子瑜
3.光电设备中并行数据接口分析 [J], 刘鑫;宋晓明;陈方斌
4.一种减小MIMO-OFDM信号峰均功率比的并行PTS改进方法 [J], 王昆;杨著;陈艳秋
5.激光测距系统中高速并行数据接口的研究 [J], 周孟然;刘文清;刘建国;魏庆农因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
6.25Gbps×12通道小型甚短距离并行光收发模块的研制
6.25Gbps×12通道小型甚短距离并行光收发模块的研制高巍;万里兮;李志华;李宝霞;宋见【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2011(32)6【摘要】A compact 12-channel parallel optical transceiver with data rate up to 6. 25 Gb/s per channel for very short reach (VSR) interconnection based on system-in-package (SiP) technology was implemented and tested. An 850nm vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) array with a laser driver die was used as the light source of the transmitter, and a photodiode (PD) array with a trans-impedance amplifier/limiting amplifier (TIA/LA) die was adopted as the detector of the receiver. Passive alignment was used to reduce cost. The electrical design for high frequency and high density package is critical, due to the issues related to power integrity (PI) and signal integrity (SI). To meet the needs for small size package, passive embedded substrate was used to suppress the simultaneous switching noise (SSN) and improve PI. To improve the impedance discontinuity, based on electromagnetic and transmission line theories, SI design was made to reduce the crosstalk and maximize the channel bandwidth. The back-to-back eye diagram measurement results showed that the bit rate of each channel reached 6. 25 Gbps.%介绍了一款基于系统级封装技术的低成本、收发一体、可带电热插拔的12通道小型光模块的研制.该光模块采用850 nm垂直腔面发射激光器阵列及其驱动器作为发射端,光电探测器阵列及其跨阻放大器作为接收端,通过光路无源对准实现了低成本光互连.高速度、高密度封装下的瞬态同步开关噪声、芯片间电磁干扰、通道间串扰、反射等电学问题是实现模块整体性能的难点.基于埋入技术的新型滤波器的使用实现了封装尺寸小型化且改善了电源网络的完整性；基于电磁场、传输线理论的信号完整性设计减小了通道间串扰且通过补偿阻抗不连续结构增加了通道带宽.模块背靠背眼图测试结果显示6.25 Gbps速率下系统传输零误码.【总页数】7页(P1275-1281)【作者】高巍;万里兮;李志华;李宝霞;宋见【作者单位】中国科学院微电子研究所,北京100029;中国科学院微电子研究所,北京100029;中国科学院微电子研究所,北京100029;中国科学院微电子研究所,北京100029;中国科学院微电子研究所,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TN929.11【相关文献】1.40Gbps甚短距离并行光传输系统接收电路的设计与实现 [J], 许多;胡庆生;苗澎2.12路40Gb/s甚短距离并行光传输信号转换器研究 [J], 刘丰满;陈雄斌;刘博;杨宇;陈弘达3.40Gbps甚短距离并行光传输技术与实验系统 [J], 胡庆生;许多;苗澎4.10Gbit/s甚短距离并行光传输模块与实验系统 [J], 苗澎;王志功;李彧5.基于STM-64的甚短距离并行光传输系统 [J], 陈雄斌;刘丰满;刘博;唐君;陈弘达因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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近年来随着 Ｅ趋成熟的光 电技术的发展以及遥 形 ， ｔ 以补偿大气扰动带来的影响。 感、 光通信 、 测试仪器的应用需求 ， 自 微型 适应光学系 统的研制与应用研究也就应运 而生 ， 它是实现低成 本、 轻重量 、 低能耗高科技发展 的必 由之路 ］ 。本 文主要讨论微型 自适应光学系统 中的计算机并行端 口与微型变形镜的高 压驱动器数据通信问题 。在没 有更多技术文档的条件下 ， 利用 ＷｉＯ库成功地解决 ｎ Ｉ 在 ｗｉ ０８Ｐ２ｏ 环境下的并 口通信问题 ， 了 ｎ ｗｘ ／ ｏ ｄ Ｏ 实现 微型 自 适应光学系统的闭环控制系统的二次开发 ， 取 得 了较好 的实验效果。
关键词： 微型 自 适应光学系统； 并行端口； 微型变形镜； ｉＯ Ｗｎ 库 ｌ
中图分类号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标识码 ： Ａ
Ｐ ｒ ｌ ｌＰ ｒ ｏ ｔｏ ｅｈ ｏｏ ｙ Ａｐ ｌ ｄ ｉ ｃｏ Ａｄ ｐ ｉｅＯ ｃ ｌ ｙ ｔｍ ａ ａｌ ｏ ｔＣ ｎ ｒ ｌＴ ｃ ｎ ｌｇ ｐｉ Ｍｉｒ － ａ ｔ ｅ ｅ ｎ ｖ ａ ｓ Ｓ ｅ
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（ｃｏｌ ｆ ｏ ｐｔ ｉ ｃ ｎ ｎｉ ｅｉ ， ｈｎＩ ｔ ｔ ｏ ｈｍｃｌ ｅｈ ｏ ｇ，Ｗｕａ ３０３ Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ ｍ ｕ ｒ ｃ ｎｅａｄＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｗｕａ ｓｔ ｅ ｆ ｅ ｉ ｃｎｌ ｙ Ｃ ｅ Ｓｅ ｎ ｎ ｎｉ Ｃ ｕ ａＴ ｏ ｈｎ ０７ ， ｈ ａ ４ ｎ
９ ６
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机
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变形镜的面形。
３ 解决方案
由于 Ｗｉ ｏｓ 系统底层操作采取 了屏蔽 的策 ｎ ｗ对 ｄ 略， 因而对用户而言 ， 系统变得更为安全 ， 但这却给众 多的硬件或者系统软件开发人员带来 了不小 的困难 ， 因为只要应用中涉及到底层的操作 ， 开发人员就不得
，Байду номын сангаас，
算机 ， 计算机根据探测到的波前畸变计算出控制微型
收稿 日期＂ ０． ．１ ２ ５２ ０ １３ 作者简介： 王忠（９８ ， ， １ ． 男 湖北江陵人， ６） 武汉化工学院计算机科学与工程学院副教授， 研究方向： 信号与图像处理 ．
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Ａ ｓ ： ｈ ｐｒｎｏｕｅｔ ｔｃｍ ｕｉｌｎ ｅ ｅ ｅ ｉｏ ｅｒａｌｍｒｒｎ ｅ ｉ ｖ ｔｅＵ ｔ ｒｅｉ ｍ－ ｂｔ 喇 Ｔｉｐ ￣ ｉｒ ｃ ｅ ａ ｍｎ ａｏ ｔ ｅ ｔ ｃ－ ｆｍｂ ｉ ｄｈ ＃ ｏａ ｔ ｌ ｉ ｒｎ ｉ ｓ ｓ ｔｄ ｓｈ ｄ ａ ｏ ｃ￣ ｂｗ ｎ ｍ ｒ ｄ ｏ ｅ Ｔ ａ ｔ ｈ ｈ ｏ ｌｇ ｃＣ ｄｖ ａ
总第 １ 期 ３ ６
微 型 自适应光学系统 中的并行端 口控制技术
王 忠
（ 武汉化工学院计算机科学与工程学院， 湖北 武汉 ４（７） ３０３ １ 摘要： 主要讨论微型 自 适应光学系统中的计算机并行端口 与微型变形镜的高压驱动嚣数据通信 问题。在没有更多技术
文档的条件下 ， 通过分析接 口函数的功能并利用 Ｗ ｎ ｉＯ库成功地解 决在 Ｗｎｏｓ Ｐ ２０ Ｉ ｉ ｗ ／００环境下 的并 口通信 问题 。 ｄ Ｘ 实现 了 型自 微 适应光学 系统的闭环控 制 系统的二 次开发 ， 了较好的 实验效果。 取得
Ｋｅ ｏｄ ： ｉ ａａ ｅｏ ａ ｓｓ ｍ；ｐｒ ｌ ｏ ； ｉｏｄｆｍ ｂｅｍｒ ｒ ＷｉＩ ｂａ ｙｗ ｒｓ ｍ ｃ ｄｐｖ ＃ｅｌｙｔ ｍ－ ｅ ａ ｌ ｐｒ ｍｃ －ｅ ｒａｌ ｉｏ； ｎ ｌ ｒ ｙ ａｄ ｔ ｒ ｏ ｒ Ｏｉ ｒ
Ｏ 引 言
变形镜各通道的变形电压， 通过计算机并行端 口输 出
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２Ｏ 年第 １ 期 ／６ ３ ２
文章编号 ：０６２７ （（ ）２０９．２ １０ － ５２ ４ ￣ １．０５０
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１ 微型 自适应光学 系统
图 １ 微型自适应光学系统原理图
微型 自适应光学原理如图 １ 所示。平行光通过 整个系统中计算机负责系统的闭环控制 从计算 大气扰动到达由微 型变形镜和分光镜等组成 的光学 机的角度来看 前端部分是探测波前数据 ， 后端部分 系统 ， 由哈特曼一 克波前传感器将波前数据传给计 是通过计算机并行端 口输出控制 电压用 于控制微型 夏
ｃｏａａ ｔ ｅｏ ｔ ａ ｓｅ ． ｔｏ ｇ ｈ ｍ’ ｉｌ ｆｒｎ ｅｄｃ ｍｅ ｔ ｔ ｕ ｃｓｆｌ ｏｖｓｐ ｒｌ ｏ ｏ ｒ－ｄ ｐｉ ｐ ｃｌｓ ｔｍ Ａｌ ｕ ｈｔｅ Ｓｌｔ ｒ ｅｅ ｃ ｏｕ ｎ，ｉｓｃｅｓ ｌ ｓｌｅ ａａｌ ｐ ａｃｍｍｕ ｉａ ｏ ｎ ｅ Ｗ ｉｄｗｓ ｖ ｉ ｙ ｈ ｔｅ ｅ ｕｙ ｄ ｎｃｔ ｎｕ ｄ ｒ ｎ ｏ ｉ Ｘ ／ ０ ０ｂ ｒ】 ｎ ｔｒ ｃ ｎ ｔ ｍ ｎ ｎＯ ｌ ｒｒ ．Ｔｍ ｘ ｅｉ ｎ ｅｕｔ ｐｏｅ ｔｅｍｅ ｏ ｓｆａｉｌ，ｒａｉ ｓｔｅｄｏｅ Ｐ ２ ０ ｙａＩｙ ｇ ｉ ｅｆ ｅｆ ｃ ｏ ａ ｄ ＷｉＩ ｂａｙ ｉ ｅｐｒ ａ ｎ ａ ｕ ｌ ｉ ｍｅ ｔｒ ｌ ｒｖ ｔ ｄ ｉ ｅｓ ｅ ｅｌ ｅ ｓｄ ｓ ｓ ｈ ｈ ｂ ｚ ｈ ｌｏ ｙｔｍ ｕｔｍｉ ｅ ｅ ｌ￣ｎ ｈ ｃｏａａ ｔ ｅｏ ｄ ａ ｓｓｅ ． ｏｐｓｓ ｅ ｃ ｓ ｚ ｄ ｖｌ ｍ ｅ ｔｎ ｔｅｍｉ －ｄ ｐ ｖ ｐ ｅｌ ｙｔ ｏ ｅ ｏ ｉ ｒ ｉ ｍ