[发明专利]一种共焦扫描成像系统及其像差控制方法

权利要求书

1.一种共焦扫描成像系统的像差控制方法，所述共焦扫描成像系统包括光源组件、二维成像扫描组件、双变形镜校正组件、自适应光学波前探测组件、系统控制组件和探测器组件，所述探测器组件置于所述系统返回光路的终端，所述光源组件发射的照明光通过所述系统的所述二维成像扫描组件、所述双变形镜校正组件后进入人眼，从所述人眼反射回来的信号光原路返回，其中一部分所述信号光被所述探测器组件探测，另一部分所述信号光被所述自适应光学波前探测组件探测，其中通过所述自适应光学波前探测组件控制所述双变形镜校正组件来校正系统像差，其特征在于：所述光学波前探测组件基于直接斜率控制方法，并加入解耦算法优化所述直接斜率控制方法来消除所述双变形镜之间的耦合效应，由此来同步控制双变形镜校正组件工作，斜率计算方法如下：

构造一个新的高阶变形镜响应矩阵，去除与低阶变形镜耦合部分，通过此响应矩阵可以正确地控制变形镜闭环校正；同时构造一个新的变形镜响应矩阵，消除piston、tip和tilt误差影响，得到双变形镜自适应光学系统准确的斜率矢量计算方法。

2.根据权利要求1所述的共焦扫描成像系统的像差控制方法，其特征在于：所述光源组件包含一个柱面透镜，用以预补偿光学系统的静态像差。

3.根据权利要求1所述的共焦扫描成像系统的像差控制方法，其特征在于：所述自适应光学波前探测组件包含一个微透镜阵列，通过子孔径探测的方法将波前信息分割成上百个单元，并通过CCD探测得到各单元波前的斜率数据。

4.根据权利要求1所述的共焦扫描成像系统的像差控制方法，其特征在于：所述双变形镜校正组件包含两个变形镜：低阶变形镜和高阶变形镜；所述低阶变形镜校正所述系统低频像差，所述高阶变形镜校正所述系统高频像差。

5.一种共焦扫描成像系统，包括：

光源组件，其用于发射照明光；

二维成像扫描组件；

双变形镜校正组件；

自适应光学波前探测组件和探测器组件；和

系统控制组件；

其中所述探测器组件置于所述系统返回光路的终端，所述光源组件发射的照明光通过所述系统的所述二维成像扫描组件、所述双变形镜校正组件后进入人眼，从所述人眼反射回来的信号光原路返回，其中一部分所述信号光被所述探测器组件探测，另一部分所述信号光被所述自适应光学波前探测组件探测，其中通过所述自适应光学波前探测组件控制所述双变形镜校正组件来校正系统像差，其特征在于：

所述光学波前探测组件基于直接斜率控制方法，并加入解耦算法优化所述直接斜率控制方法来消除所述双变形镜之间的耦合效应，由此来同步控制双变形镜校正组件工作；斜率计算方法如下：

构造一个新的高阶变形镜响应矩阵，去除与低阶变形镜耦合部分，通过此响应矩阵可以正确地控制变形镜闭环校正；同时构造一个新的变形镜响应矩阵，消除piston、tip和tilt误差影响，得到双变形镜自适应光学系统准确的斜率矢量计算方法。

6.根据权利要求5所述的共焦扫描成像系统，其特征在于：所述光源组件包含一个柱面透镜，用以预补偿光学系统的静态像差。

7.根据权利要求5所述的共焦扫描成像系统，其特征在于：所述自适应光学波前探测组件包含一个微透镜阵列，通过子孔径探测的方法将波前信息分割成上百个单元，并通过CCD探测得到各单元波前的斜率数据。

8.根据权利要求5所述的共焦扫描成像系统，其特征在于：所述双变形镜校正组件包含两个变形镜：低阶变形镜和高阶变形镜；所述低阶变形镜校正所述系统低频像差，所述高阶变形镜校正所述系统高频像差。

9.一种共焦扫描成像系统的像差控制方法，所述共焦扫描成像系统包括有双变形镜校正组件和自适应光学波前探测组件，其特征在于：

所述光学波前探测组件基于直接斜率控制方法，并加入解耦算法优化所述直接斜率控制方法来消除所述双变形镜之间的耦合效应，由此来同步控制双变形镜校正组件工作；斜率计算方法如下：

构造一个新的高阶变形镜响应矩阵，去除与低阶变形镜耦合部分，通过此响应矩阵可以正确地控制变形镜闭环校正；同时构造一个新的变形镜响应矩阵，消除piston、tip和tilt误差影响，得到双变形镜自适应光学系统准确的斜率矢量计算方法。