，对应绝缘液体的高度分另lj标记为h2i (Xp y；)和h2j (xs, y.)，贝丨J位置A和B的波前分布变化量分别为S(Xl，Yl)和S(Xj，yj):
[0045]S (Xp y；) = (x；, y；) +n2h2i (x；, y；)，
[0046]S (X j, y j) = j (x3, y.) +n2h2j (x3, y.)；
[0047](6)所述入射光在位置A、位置B的波前相对变化量为:
[0048]S(Xi, y^-S (X j, y j)
[0049]= (x；，y；) +n2h2i (x；，y；) (xs，y.) _n2h2j (xs，y.)
[0050]= (Xp y；) (xs, y.) +n2h2i (x；, y；) _n2h2j (xs, y.)，所述波前相对变化量即[0051 ] =叫 Δ 1^+? Δ h2
[0052]= (nfnj Δ h
[0053]对入射光波长畸变的校正补偿量。
[0054]实施例二:
[0055]如图1、图3所示，本实施例中与实施例一相同的部分不再赘述，不同是:
[0056]所述容器1的口径是100mm，其横截面为正方形，其外侧壁均匀地设置有8个电极4，每个电极4对应的圆周角是36°，导电液体3和绝缘液体2的高度均为5mm，所述增透膜设置为光学玻璃，所述导电液体3设置为氯化钠水溶液，其折射率为1.5，所述绝缘液体2设置为乙醚，其折射率为1.35，由于氯化钠水溶液的密度大于乙醚的密度，因此，将乙醚设置在容器1的上部，将氯化钠水溶液设置在容器1的下部。
[0057]对所述电极4分别施加2V、3.5V、4V、2.5V、4.5V、6V、5V、5.5V的电压，所述导电液体 3 对应液面处的高度分别为 5.25mm、5.4mm、5.45mm、5.3mm、5.5mm、5.65mm、5.6mm、
5.62mm，则相对于液面高度为5.25mm处，所述入射光在其他位置的波前相对变化量分别为
0.0225、0.03、0.0075、0.0375、0.06、0.0525、0.0555，以上波前相对变化量即对入射光波长畸变的校正补偿量，由此可见，所述入射光的波前相对变化量正比于施加控制电压后导电液体的液面高度相对变化量。
[0058]实施例三:
[0059]如图1、图4所示，本实施例中与实施例一相同的部分不再赘述，不同的是:
[0060]所述容器1的横截面为圆形，其外侧壁均匀地设置有8个电极4，每个电极4对应的圆周角是30°，所述容器1的上下表面均镀有对入射光高透过率的膜，所述膜为光学玻璃，所述导电液体3和绝缘液体2的密度相同，且所述绝缘液体2位于导电液体3上方。
[0061]所述入射光经容器1的上平面入射至绝缘液体2内，经所述绝缘液体2折射后入射至导电液体3内，经所述导电液体3折射后，最后经所述容器1的下平面出射，所述入射光依次经过绝缘液体2、导电液体3来补偿波前畸变。
[0062]所述绝缘液体2对容器1的内壁表现为亲水性，而导电液体3对容器1的内壁表现为疏水性，所述电极4上没有施加控制电压时，绝缘液体2和导电液体3的接触面是凸起的球面。对所述电极4上分别施加电压......Us，在所述导电液体3和容器1内壁之间的静电吸引力作用下，绝缘液体2和导电液体3的接触液面变成平面，对于垂直经过容器1上下表面的入射光，其波前没有被改变，此时，电压......队称为调平电压。
[0063]在所述调平电压的基础上，对所述电极4分别施加不同的电压变化量AUp AU2、
Δ U3......AUS，对于垂直经过容器1上下表面的入射光而言，每个电极4分别对应一个波前改变量，即所述电极4对应的面形响应函数，记为矩阵Μ (8X8)。
[0064]使用探测器测量入射光的波前像差，记为列向量P = (Ρ1; Ρ2,…，PS)T，所述波前校正器的波前控制方法，就是最小化拟合波前残差的单调速率调度值(RMS值)，即向量的二范数，如式⑴所示:
[0065]min||P-MV||2 (1)
[0066]其中，V= (νι; V2,…，VS)T是8个电源的控制电压向量，则MV就是波前校正器的响应面形向量，(P-MV)就是拟合残差向量，因此，最小化拟合残差向量的二范数也就最优化的校正了入射光的像差。
[0067]在最小二乘法则下计算得到控制电压，在离散化数值计算中，结果如式(2)所示:
[0068]V = M+P = (ΜΤΜ) ΨΡ (2)
[0069]其中，Μ+是响应函数矩阵Μ的广义逆，得到所述波前校正器对入射光的波前校正电压。
[0070]采用本实施例所述的波前校正器，对常见的泽尼克像差进行校正后的前后对比图，如图6所示，所述波前校正器对前20阶泽尼克像差，均有较强的校正能力，校正后的残差都在0.2 μπι以下，由此可见，所述波前校正器对常见泽尼克像差具有较强的校正能力。
[0071]实施例四:
[0072]如图1、图5所示，本实施例中与实施例一相同的部分不再赘述，不同的是:
[0073]所述绝缘液体2、导电液体3的密度不同，并且，所述两者的密度比为9:10，所述容器1的横截面为正方形，其外侧壁均匀地设置有4个电极4，每个电极4对应的圆周角是60°，所述容器1的上下表面均镀有对入射光高透过率的膜，所述膜为光学玻璃。
[0074]所述入射光经容器1的下平面入射至导电液体3内，经所述导电液体3折射后入射至绝缘液体2内，经所述绝缘液体2折射后，最后经所述容器1的上平面出射，所述入射光依次经过导电液体3、来补偿波前畸变。
[0075]本实施例中，所述波前校正器的波前校正过程与实施例三相同，对所述电极4上分别施加调平电压后，对于垂直经过容器1上下表面的入射光，其波前基本没有被改变，其波前干涉图如图7所示，采用本实施例所述的波前校正器对入射光进行离焦、45度像散像差拟合后的干涉图如图8所示，由此可见，所述波前校正器对常见泽尼克像差具有较强的拟合能力。
[0076]以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。
【主权项】
1.一种波前校正器，其特征在于，包括容器、至少一个电源和至少一个电极，所述容器设置为密闭结构，其内部设置有折射率不同的导电液体和绝缘液体，所述电极呈离散状设置在容器的外侧壁，其正极与电源相接，其负极与导电液体连接。2.根据权利要求1所述的一种波前校正器，其特征在于:所述导电液体和绝缘液体互不相容。3.根据权利要求2所述的一种波前校正器，其特征在于:所述导电液体和绝缘液体的高度和等于容器的高度。4.根据权利要求3所述的一种波前校正器，其特征在于:所述电极的负极处设置有导线，所述导线的一端与电极的负极连接，其另一端与导电液体连接。5.根据权利要求4所述的一种波前校正器，其特征在于:所述电极设置在导电液体和绝缘液体的液面接触处。6.根据权利要求5所述的一种波前校正器，其特征在于:所述电极与电源一一对应设置。7.根据权利要求6所述的一种波前校正器，其特征在于:所述容器设置为柱状结构，其横截面的外接圆直径设置为10-200mm，其高度设置为5_20mm。8.根据权利要求7所述的一种波前校正器，其特征在于:所述容器的上下表面均镀有对入射光高透过率的膜。
【专利摘要】本实用新型涉及一种波前校正器，属于自适应光学系统技术领域，包括容器、至少一个电源和至少一个电极，所述容器设置为密闭结构，其内部设置有折射率不同的导电液体和绝缘液体，所述电极呈离散状设置在容器的外侧壁，其正极与电源相接，其负极与导电液体连接，本实用新型具有响应速度快、稳定性高、面形响应形状多样化、操作便捷、成本低、控制精度高、适用于自适应光学系统的特点。
【IPC分类】G02B26/06
【公开号】CN205091510
【申请号】CN201520838058
【发明人】薛峤, 胡东霞, 代万俊, 王德恩, 张晓璐, 张鑫, 袁强, 杨英, 赵军普
【申请人】中国工程物理研究院激光聚变研究中心
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月27日