液晶空间光调制器（LC-SLM）通过对液晶折射率的调制来实现对光程的控制，在自适应光学中起着重要的作用。文章梳理了国内外LC-SLM的发展现状，对LC-SLM的工作原理和相位标定原理进行了详细介绍，针对LC-SLM在自适应光学中的应用，对国内外LC-SLM关键技术研究状况进行了讨论，分析总结了西安理工大学在该领域的实验研究。最后展望了LC-SLM的应用前景。

Integrating deformable mirrors within the optical train of an adaptive telescope was one of the major innovations in astronomical observation technology, distinguished by its high optical throughput, reduced optical surfaces, and the incorporation of the deformable mirror. Typically, voice-coil actuators are used, which require additional position sensors, internal control electronics, and cooling systems, leading to a very complex structure. Piezoelectric deformable secondary mirror technologies were proposed to overcome these problems. Recently, a high-order piezoelectric deformable secondary mirror has been developed and installed on the 1.8-m telescope at Lijiang Observatory in China to make it an adaptive telescope. The system consists of a 241-actuator piezoelectric deformable secondary mirror, a 192-sub-aperture Shack-Hartmann wavefront sensor, and a multi-core-based real-time controller. The actuator spacing of the PDSM measures 19.3 mm, equivalent to approximately 12.6 cm when mapped onto the primary mirror, significantly less than the voice-coil-based adaptive telescopes such as LBT, Magellan and VLT. As a result, stellar images with Strehl ratios above 0.49 in the R band have been obtained. To our knowledge, these are the highest R band images captured by an adaptive telescope with deformable secondary mirrors. Here, we report the system description and on-sky performance of this adaptive telescope.

自适应光学校正系统的主要功能是校正入射光的波前失真和补偿波前畸变，为了测量自适应光学系统的波前误差，采用非球面技术研制了一种工作波长为1 030 nm的波前检测装置。装置能够探测通光口径为200 mm×80 mm的大尺寸近红外矩形光束的波前，系统的中心视场PV值为0.123 λ，RMS值为0.036 1 λ，成像质量良好。在光学设计的基础上完成了结构设计，并在实验室环境下对该装置进行了组装和测试。测试结果表明，装置的光学参数和机械参数均满足设计的指标要求，可以完成自适应光学系统的波前检测任务。

大气湍流引入的波前畸变导致相干合成涡旋光束质量劣化，需进行波前畸变校正。基于相干合成涡旋光束光场分布的角向不变性，通过像清晰度函数提取明暗干涉条纹区域的总光强，构建角向条纹对比度评价函数，将评价函数应用于随机并行梯度下降算法，可以实现单环以及双环阵列结构的相干合成涡旋光束波前畸变自适应校正。仿真实验结果表明，相较于光强相关系数等传统评价函数，以角向条纹对比度作为评价函数的随机并行梯度下降算法具有校正性能好、收敛速度快的优点。此外，单环和双环结构相干合成涡旋光束的波前校正结果均验证了角向条纹对比度作为相干合成涡旋光束评价函数的有效性及优势。

将龙格-库塔优化器用于无波前探测自适应光学系统，提出基于RUN的自适应光学控制方法。以61单元变形镜为波前校正器件，不同湍流强度下的畸变波前为校正对象，建立基于RUN优化算法的自适应光学系统模型。对比分析基于RUN、PSO、DEA和GA等算法的波前校正效果、校正速度和局部极值。结果表明，相比基于粒子群优化算法、差分进化算法和遗传算法的自适应光学系统，在取得相同校正效果时，基于RUN优化算法的波前校正系统在不同湍流条件下的校正速度均提高三倍以上，且RUN算法不易陷入局部极值。研究结果可为基于RUN优化算法的波前校正系统的实际应用提供理论基础。