中國科學院光電技術(shù)研究所自適應光學重點實驗室在多波前校正器解耦控制技術(shù)研究及應用方面取得新進展：提出了一種基于整體控制信號重置的多波前校正器解耦控制算法（Chinese Optics Letters, 14,02,2016）。自適應光學重點實驗室自2006年胡詩杰與許冰率先提出雙變形鏡解耦控制算法（Applied Optics,45,12,2006）以來，歷經(jīng)李新陽、葉紅衛(wèi)、雷翔（Optics Express, 18,16,2012）、劉文勁（Optics Express, 21,20,2013）的不斷鉆研，發(fā)展出了一系列模式解耦及區(qū)域解耦算法，并在楊平及王帥負責的某光束凈化等多個科研項目中得到成功應用，取得長時間近衍射極限的光束凈化效果。

　　自適應光學作為現(xiàn)代光學的重要組成部分，以其能夠?qū)崿F(xiàn)對動態(tài)像差的實時補償、使光學系統(tǒng)穩(wěn)定工作在近衍射極限狀態(tài)下的優(yōu)良特性而被廣泛應用在光束凈化、激光加工等多個領域。隨著自適應光學應用領域的不斷拓展，待補償像差的幅度不斷增大、空間時間頻率不斷提高，自適應光學系統(tǒng)的核心器件波前校正器需要同時具備響應速度快、行程量大、空間分辨率高等要求特點。但在現(xiàn)有工藝條件下，難以制備出同時滿足這些特性的單一波前校正器。因此，采用多個不同類型的波前校正器協(xié)同工作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，是應對這一挑戰(zhàn)的有效途徑，并受到了國內(nèi)外科研工作者的廣泛關注。而設計性能優(yōu)良的解耦控制算法，是保證系統(tǒng)中不同波前校正器能夠高效協(xié)同工作的核心，其中，區(qū)域解耦算法以其對像差先驗信息要求低等優(yōu)點被廣泛應用于國外多套多波前校正器自適應光學系統(tǒng)。

　　光電所自適應光學重點實驗室針對現(xiàn)有區(qū)域解耦算法在耦合誤差抑制方面存在的問題，提出了一種基于整體控制信號重置的區(qū)域解耦算法。利用不同波前校正器影響函數(shù)求解出抑制高階變形鏡控制信號產(chǎn)生低階像差分量的重置矩陣，對加載至高階變形鏡的控制信號進行整體重置，消除耦合分量，同時亦可保證系統(tǒng)對像差的校正精度。仿真表明，該方法與現(xiàn)有的區(qū)域解耦算法相比，在耦合誤差抑制與像差校正上都能取得更好的效果，同時，算法的有效性也得到了原理性實驗系統(tǒng)的驗證。相關的研究成果為解耦控制算法的進一步優(yōu)化提供了重要的思路，并為后續(xù)算法的開發(fā)及工程應用奠定了良好的基礎。

　　該工作得到了西部之光青年學者項目與國家“863”計劃項目的支持。

　　圖1 使用本文所用算法、兩步法以及拉格朗日算子最小二乘法進行像差校正的（a）校正殘差RMS曲線；（b）耦合誤差曲線 

圖2 使用本文所用算法進行像差校正（a）初始像差；（b）校正后的殘差 

圖3 使用后續(xù)解耦控制算法在光束凈化工程應用中得到的校正后遠場光斑圖像