变形镜在长期工作的过程中,压电陶瓷驱动器因累积疲劳效应会导致其失效,从而导致校正性能的降低。从变形镜的影响函数出发,将失效驱动器的电压置零,采用有限元方法建立变形镜疲劳失效模型,重点分析畸变波前的形态分布、入射光束的类型和驱动器的排布方式等对校正能力的影响。实验结果表明,在部分驱动器失效的情况下,变形镜应当根据高斯型随机畸变波前的形态分布进行失效分析。从低频部分来看,在第1圈驱动器失效的情况下,变形镜对三种入射光束的校正效果几乎相同,当驱动器失效位置在其他圈数时,变形镜对高斯光束的校正效果最差;从高频部分来看,在不同位置驱动器失效的情况下,变形镜对平顶高斯光束的校正效果最佳。
光学器件 自适应光学 变形镜 失效 校正效果 光束质量
在自适应光学波前校正过程中, 变形镜驱动器在交变电场的长期循环作用下会产生疲劳效应.根据自适应光学控制系统的误差传递函数和开环传递函数, 结合压电陶瓷驱动器的疲劳特性, 分析了压电陶瓷驱动器在产生疲劳后对变形镜延时、校正带宽和系统稳定性的影响.结果表明, 对于同一种压电陶瓷, 其压电性能、介电性能及机电耦合性能均随着循环次数的增加而下降, 其中机电耦合性能对变形镜延时影响最大.在变形镜校正畸变波前过程中, 压电陶瓷驱动器的循环使用次数越多, 变形镜延时越长, 其校正得到的误差抑制带宽和开环带宽越小, 而相位裕度变化范围表现出缓慢增大的趋势, 系统的稳定性也随之变差.
自适应光学 变形镜 压电陶瓷 疲劳特性 校正带宽 Adaptive optics Deformable mirror Piezoelectric ceramic Fatigue characteristics Correction bandwidth
