自適應(yīng)光學(xué)作為現(xiàn)代光學(xué)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(bǔ)償、使光學(xué)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(yīng)用在光束凈化、激光加工等多個領(lǐng)域。隨著自適應(yīng)光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，待補(bǔ)償像差的幅度不斷增大、空間時間頻率不斷提高，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的核心器件波前校正器需要同時具備響應(yīng)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(bǔ)，是應(yīng)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(guān)注。而設(shè)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(yīng)用于國外多套多波前校正器自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。
中科院光電所自適應(yīng)光學(xué)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(jìn)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(guān)的研究成果為解耦控制算法的進(jìn)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(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
該工作得到了西部之光青年學(xué)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(jìn)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(jìn)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(yīng)用中得到的校正后遠(yuǎn)場光斑圖像