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Alpao高速閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)
Alpao高速閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)集成了Alpao的高速、大波前調(diào)制量、高線性度連續(xù)反射面變形鏡、高精度Shack–Hartmann哈特曼波前傳感器以及Alpao的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)控制軟件，其非常適合于天文、自由空間激光通信、多光子熒光顯微鏡等方面的應(yīng)用。
Alpao高速閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：Alpao變形鏡，Alpao Deformable Mirrors, Alpao DM, Deformable Mirrors, 可變形反射鏡, 變形鏡，High Speed Closed Loop Adaptive Optics System, 高速閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng), WFS, Wavefront Sensor，波前傳感器，哈特曼波前傳感器，Shack–Hartmann WFS, 自適應(yīng)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，Adaptive Optics escope，MEMS deformable mirror, 微機(jī)電系統(tǒng)變形鏡
Alpao是一家從法國(guó)著名的格勒諾布爾約瑟夫•傅里葉大學(xué)獨(dú)立出來的公司，其主要致力于開發(fā)使用電磁驅(qū)動(dòng)器的高速、高線性度和大波前調(diào)制量連續(xù)反射面變形鏡，其產(chǎn)品廣泛用于天文、自由空間激光通信、眼科、多光子熒光顯微鏡和下一代半導(dǎo)體設(shè)備等應(yīng)用，與歐洲南方天文臺(tái)（ES0）、霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI, Betzig）與羅切斯特大學(xué)在自適應(yīng)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡、多光子熒光顯微鏡及眼科應(yīng)用上面取得了異常豐碩的研究成果。從2010年開始，上海昊量光電設(shè)備有限公司與Alpao建立了非常緊密的合作關(guān)系，旨在為國(guó)內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)提供*進(jìn)的自適應(yīng)光學(xué)解決方案。
高速閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)核心優(yōu)勢(shì)：
1. 高速閉環(huán)自適應(yīng)系統(tǒng)控制軟件
•Alpao標(biāo)準(zhǔn)版閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)控制軟件基于Matlab編程環(huán)境，其開放式、模塊化架構(gòu)支持用戶快速高效地將Alpao自適應(yīng)系統(tǒng)集成到相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)。同時(shí)，憑借Alpao*進(jìn)的閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)控制算法，可支持高達(dá)時(shí)延小于1ms, 800Hz的閉環(huán)帶寬。
•為了滿足特殊應(yīng)用的需求，Alpao的超高速版本閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)控制軟件可支持高達(dá)2kHz，時(shí)延<200μs的閉環(huán)帶寬。其基于Alpao的采用匯編編程語言驅(qū)動(dòng)的、具有并行計(jì)算能力的Real Time Computer。
2. 基于First Light Imaging SAS公司亞電子級(jí)超低讀出噪聲、高速EMCCD C-RED (1.3 to 2.5μm)和OCAM²K的哈特曼波前傳感器
•320x256全分辨率下高達(dá)3500Hz的幀頻
•<1e-亞電子級(jí)超低讀出噪聲
•可提供從可見光到短波紅外的高速閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)解決方案
3．可提供入門級(jí)高精度、高性價(jià)比、100Hz閉環(huán)帶寬自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。
波前傳感器
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| HASO4 First | WFS-VIS |
| 探測(cè)器類型 | CCD | EMCCD |
| 探測(cè)器面積 | 3.6x4.6mm2 | 3.1x3.1mm2 |
| 量子效率 |
| >90% |
| 幀頻 | 100Hz | 1004Hz |
| 微透鏡陣列 | 32x40 | 23x23 |
| 精度 | ~λ/100 rms | λ/20 rms |
| 重復(fù)性 | <λ/200 rms | 10nm rms |
| 可用波長(zhǎng)范圍 | 400-1100nm | 250-1100nm |
| 接口類型 | USB3.0 | Camera Link |
變形鏡：
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| DM69 | DM88 | DM97-08 | DM97-15 | DM241 | DM277 | DM468 | DM820 |
| 驅(qū)動(dòng)器數(shù)目 | 69 | 88 | 97 | 97 | 241 | 277 | 468 | 820 |
| 通光口徑（mm） | 10.5 | 20.0 | 7.2 | 13.5 | 37.5 | 24.5 | 33.0 | >45.0 |
| 驅(qū)動(dòng)器間隔（mm） | 1.5 | 2.5 | 0.8 | 1.5 | 2.5 | 1.5 | ||
| 閉環(huán)面形質(zhì)量 | 7.0nm RMS | |||||||
| 傾斜波前調(diào)制量（PtV） | 60μm | 40μm | 80μm | 60μm | 40μm | 15μm | ||
| 建立時(shí)間（at +/-10%） | 800μs | 1.6ms | 800μs | 1.6ms | 500μs | |||
| 非線性誤差 | <3% | |||||||
| 鍍膜 | Protected Silver | |||||||
| 工作溫度 | -10-35 °C | |||||||
下面的視頻是California State University Northridge的Dr. Ren Deqing
采用Alpao的DM69和DM97-1組成自適應(yīng)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)太陽(yáng)表面的觀測(cè)結(jié)果：
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