关于荷兰OKO公司的AO产品
一、变形镜
1、什么是MMDM？
MMDM全称是Micro-machined Membrane Deformable Mirror，即“微机械薄膜变形镜”。 荷兰OKO公司是世界上较早生产薄膜变形镜的公司，其制造的MMDM有1、17、37、39、59和79个控制通道。
荷兰OKO公司MMDM的薄膜由一层氮化硅或者氮化物-聚合物-氮化物三明治构成（厚度为0.5 um–10 um）。该薄膜表面再镀一层薄薄的铝或金，能够对入射光产生高反射率。薄膜被固定在硅框架上，并悬浮在许多平面电极上。
利用静电吸引原理，当给一个或多个电极施加电压时，薄膜就会发生局部形变。给不同电极施加不同电压时，薄膜就可以随之产生不同的形变，对入射光的波前进行调控。
2、MMDM尺寸有多大？
OKO制造的MMDM分为圆形镜面和长方形镜面(linear MMDM)两种。
圆形MMDM通道数一般是1、17、37、39、59和79，直径为10、15、30、40和50mm。
线性MMDM的尺寸是11x39mm。
3、什么是PDM？
PDM全称是Piezo-electric Deformable Mirror, 中文译名“压电变形镜”。荷兰OKO公司制造的PDM有18、19、37、79和109个控制通道。
荷兰OKO公司生产的PDM由多个压电执行器支撑一个连续的玻璃镜面构成。
利用压电效应，当给执行器施加电压时，执行器就会发生形变，带动玻璃镜面发生形变。如果给不同执行器施加不同电压，镜面就会随之产生不同的形变，对入射光的波前进行调控。
4、PDM的尺寸是多少？
OKO公司制造的PDM分为圆形镜面和长方形镜面(linear PDM)两种。
圆形PDM通道数有18、19、37、79和109，直径为30和50mm。
线性PDM的尺寸是10x55mm，具有20个执行器。
5、OKO变形镜的初始面形怎么样？
OKO变形镜的“scratch/dig”值一般是20/10。如有特殊要求，可以提供scratch/dig=10/5的变形镜。
(注：scratch表示划痕的最大宽度，单位：微米；dig表示圆形缺陷或斑点的最大直径，单位0.01mm。 scratch/dig=10/5表示划痕最大宽度10微米；圆斑的最大直径是0.05mm。商用镜头一般要求scratch/dig=60/40；低功率激光一般要求40/20；中等功率激光、或者高质量物镜中心区域要求20/10；对于高能激光，一般要求scratch/dig=10/5。）
MMDM的初始面形较平坦。直径15mm、37通道的MMDM在10毫米孔径内的散光（astigmatism）条纹少于1条。大口径的MMDM有8个调整螺钉，可以通过螺丝调整镜子的初始面形，产生较高的光学平整度。PDM的初始面形也比较平坦。
在闭环情况下，OKO变形镜的平整度可以达到9nm (rms)。下图所示为口径为50-mm 的PDM（39执行器）经过主动镜面找平的结果，从左到右依次为：重建波前、模拟干涉图、模拟远场、测量干涉图。
6、MMDM和PDM校正像差的性能如何？
薄膜变形镜（MMDM）和压电变形镜（PDM）都具有连续镜面，因此能很好地校正平滑的连续像差，而且不会额外引入边界像差。
标准37通道15毫米的MMDM可以提供20um的离焦校正量，可校正幅度高达3um的Zernike 3阶和5阶像差。79通道的MMDM可以纠正所有5阶的Zernike像差。
19和37通道的PDM可以校正大幅度的低阶像差。
7、MMDM和PDM镜面材质有何区别？为何会有承受激光能力的区别？
答：MMDM的镜面是一层薄膜，其表面镀高反射率的金属或者介质反射膜。PDM的镜面是石英玻璃，玻璃表面镀高反射率的金属或者介质反射膜。
MMDM在高功率激光照射下，其表面会受热，引起薄膜表面温度上升，表面应力降低，同时薄膜受热膨胀产生一定的形变。以下实验结果显示了MMDM用于高功率激光的情况：
在MMDM表面镀反射率99.8%的膜，镜面可承受10mm、500W的连续激光。
激光功率：70W，功率密度：20 W/mm2
镜面直径：10mm、19通道MMDM，12层介质膜，可承受6mm直径、600W CV YAG激光。
激光功率500W，功率密度：2 kW/cm2。
PDM可承受激光功率较高，最高可承受30kW的连续激光。
（详见荷兰OKO公司产品手册2.8，2.9节。）
8、是否可以使用MMDM或者PDM进行倾斜校正（扫描模式）？
一般来说，MMDM和PDM均能校正一定程度的倾斜（tip/tilt），但其主要目的并非校正倾斜（倾斜为2阶Zernike畸变，属很低阶的像差），而在于校正高阶像差畸变。用MMDM或者PDM校正倾斜，有些大材小用，而且会浪费其对高阶像差的校正能力。
通常的做法是在光路里面再加装一个倾斜镜（tip/tilt mirror、fast steering mirror，又称偏摆镜、快反镜），专门用来校正倾斜畸变，但这样的做法会增加光路的复杂程度，尤其是当需要4f系统进行共轭的时候就很麻烦。
荷兰OKO公司专门生产了一种2通道的偏转台，可以将MMDM和PDM变形镜（例如15通道MMDM）直接装在偏转台上。利用偏转台校正倾斜，同时利用变形镜校正高阶像差，从而达到对高低阶像差良好的校正效果。
偏转台可承载变形镜口径为10-25mm，偏转角度为+/-1 mrad，最高工作频率为300Hz。
9、OKO变形镜的光功率负载能力怎么样？
标准的15mm铝涂层MMDM可以承受在可见光范围内高达3W的光功率负载。根据用户要求，可以在MMDM表面涂上高反射率的金属-电介质涂层，使其能承受高达500W甚至1kW的光功率负载。
PDM镜面也可以涂上高反射率的涂层，使其能承受高达15kW的光功率负载。
10、什么是“偏置操作”？
因静电力吸引，MMDM的薄膜只能向电极方向发生形变，产生凹面光学形状。为了实现双向操作，应给电极事先施加一定电压，使得镜面薄膜朝向电极发生形变，并以此为初始状态。后续再调整控制电压，薄膜就可以向正反方向发生双向形变。
11、MMDM响应的线性度如何？
MMDM表面的位移与施加电压的平方成正比。镜子的响应可以使用开平方根的操作进行线性化。对于8位偏置数字控制，可使用以下表达式将控制信号CS（范围-1……1）转换为直接应用于控制镜像执行器的数字板的控制字节CB：
CB=(int)sqrt(0.5∗(CS+1))∗255
该公式提供了控制信号CS与镜像位移之间的线性对应关系，并在CS=0时将镜像设置为理论偏置位置。MMDM的迟滞性可以忽略不计。
12、PDM响应的线性度如何？
OKO的压电变形镜具有较好的线性响应，但是有7-10%的滞洄（hysteresis，又称磁滞、迟滞）和1%的蠕变（creep）。在使用过程中，可以通过控制程序将滞洄减少5倍。
注：滞洄会在系统中引入不确定性，因此对自适应光学系统的性能造成一定影响，尤其对开环系统影响更大。因此有很多关于如何消除滞洄的研究或者方法，比如：在控制算法中引入反滞洄模型、改电压驱动为电流驱动、加装电阻应变片传感器并进行局部闭环反馈控制等。但是，对于闭环自适应光学系统而言，因为传感器不断地测量形变数据、控制系统不断更新执行器的控制信号，所以可以在很大程度上减轻滞洄对闭环性能的影响。
13、什么是“FrontSurfer”？
”FrontSurfer”是荷兰OKO公司研发的一种基于Shack-Hartmann波前传感器和变形镜的波前分析和闭环反馈控制软件。
其应用主要包括：波前测量分析、基于波前测量结果的变形镜反馈控制、透射和反射光学器件的光学测试、光学系统的对准等。
14、“FrontSurfer”波前传感器包括什么？
包括“FrontSurfer”软件和一个测量探头（Hartmann 或者 Shack-Hartmann 波前传感器）。Hartmann波前传感器由一个精确的Hartmann掩模和一个CMOS(或CCD)相机组成。在Shack-Hartmann传感器中，掩模被一个微透镜阵列所取代。
15、“FrontSurfer”支持反馈控制吗？
”FrontSurfer”有两个版本：开环版本、闭环版本。
开环版本仅进行波前测量和分析。闭环版本在波前测量分析的基础上还支持变形镜实时反馈控制。
16、FrontSurfer软件是否具有自适应光学模拟仿真功能？
答： FrontSurfer软件可对入射光束的波前进行测量、分析，并模拟光束与平行光干涉的图像、以及光束的远场光斑图像。下图所示为使用FrontSurfer软件进行波前测量的结果，软件还对光束的平行光干涉和远场光斑进行了仿真，与实际测量结果吻合度较高。
17、除了FrontSurfer，荷兰OKO公司还有哪些仿真分析软件？
答：荷兰OKO公司还提供以下软件可用于自适应光学研究：
Zernike Commander：Zernike曲面模拟和可视化
Still：湍流环境下的图像稳定、目标跟踪、多帧集成、多帧去卷积处理软件。
BeamTuner：激光光斑优化软件
LightPipes：光束传输仿真工具箱（可在Matlab，MathCAD环境下使用）
ZemaDLL：Zemax环境下的动态链接库，可在Zemax环境下仿真MMDM, PDM等。
MiZer：控制OKO变形镜产生Zernike形变。
18、“FrontSurfer”重建波前的绝对模式和参考模式是什么意思？分别需要多少次测量？
“FrontSurfer”软件根据Shack-Hartmann波前传感器重建波前分为两种模式：绝对模式、参考模式。
绝对模式：以Hartmann掩模或微透镜阵列的几何参数作为参考，波前传感器事先经过严格校准，以平面为基准面，直接根据获得的微透镜阵列光斑图像计算得到入射光束的绝对波前。实际使用时，只需要单帧图像（单次测量）即可计算出入射光的波前。（注：此模式只能与具有完整六边形或方形子孔径结构的精密Hartmann掩模或微透镜阵列一起使用。）
参考模式：将一束光束定义为参考光束，记录其产生的微透镜阵列光斑坐标，并将该坐标设置为波前计算参考坐标；将后续获得的微透镜阵列光斑坐标与参考坐标比较，从而计算得到该光束与参考光束之间的相对波前变化。因此需要两张图像（两次测量）才能计算出相对波前变化。在这种模式下，Hartmann掩模或者微透镜阵列既可以是不完整的，也可以是不规则的，甚至可以使用一个随机定位子光孔径的阵列。
19、波前传感器的灵敏度如何？
”FrontSurfer”波前传感器的典型配置的噪声受限灵敏度约为 PV(适用于)。灵敏度可以通过平均多帧提高到大约 rms。
20、波前传感器的精度是多少？
”FrontSurfer”波前传感器的典型配置在参考模式下精度约为 PV )，在绝对测量模式下约为 PV。在参考模式下，精度主要受到传感器噪声的限制，可以通过对多帧进行平均和使用更大焦距的微透镜阵列来提高。在绝对测量模式下，精度受到微透镜阵列（或Hartmann掩模）制造误差的限制。
说明：以上精度数据是在低阶像差的情况下获得的，此时波前传感器的空间采样误差可以忽略。如果存在高阶像差，则要求微透镜阵列（或Hartmann掩模）具有足够的空间采样率（即微透镜有足够的密集度），降低采样误差。
哪种掩模或微透镜阵列可以与“FrontSurfer”一起使用？
在参考模式中，可以使用在图像传感器区域上具有数百子孔径的任何掩模或微透镜阵列。
对于绝对测量模式，需要一个具有完整六角形或方形结构的精确阵列。
哪种相机可以与“FrontSurfer”一起使用？
”FrontSurfer”可以与任何相机或帧捕捉器对接，但需要一个视频插件。目前版本的“FrontSurfer”包含了许多主流相机的插件，因此可以和许多主流相机一起使用。
”FrontSurfer”用户手册中描述了插件中所需要包含的功能，用户也可以按照这些说明开发自己的插件。
二、自适应光学系统
1、一套典型的“FrontSurfer”闭环自适应光学系统包括哪些部件？
一套典型的“FrontSurfer”自适应光学系统包括：变形镜及其驱动单元、波前传感器、“FrontSurfer”波前测量与闭环控制软件。
2、哪种变形镜可以和 “FrontSurfer”软件一起用？
”FrontSurfer”软件可以与OKO变形镜驱动器进行通信，例如40通道USB或以太网驱动模块。有了驱动模块，用户可以控制来自OKO公司的任何变形镜，包括多达79通道的MMDM和109个通道的PDM、以及其他定制的变形镜。
自定义控制器可以使用外部库插件连接到“FrontSurfer”。“FrontSurfer”手册包含了关于开发用于自定义镜子的插件的说明。
3、“FrontSurfer”闭环校正速度是多少？
系统的闭环校正频率主要取决于相机最大帧率、波前测量分析的速度、控制器的速度、变形镜的工作频率和光束的强度（影响相机的曝光时间）。根据实际工作结果，OKO的闭环自适应光学系统已经可以实现每秒1500帧的闭环校正频率。
4、OKO技术公司的一个完整的自适应光学系统中包含了哪些？
根据需要，OKO公司可以提供一套完整的闭环自适应光学系统(AOS)。除了变形镜、波前传感器、控制软件等自适应光学组件外，还包括所有必要的光学和机械组件（如面包板、光机械部件、镜片等）。这套系统的数值孔径是1：10，可用于光学像差的实时校正和特定波前曲面的生成。
5、如何提高AO操作的稳定性？
1）确保变形镜、倾斜镜（或偏摆镜、快反镜）、波前探测器、像差源之间准确共轭。
2）确保波前探测器中的图像清晰可见，具有良好的信噪比，没有过饱和。
3）确保在软件中正确设置了所有参数，且校准结果良好，检查影响函数的SVD值和模式。
6、OKO公司还有哪些产品？
OKO公司除了生产变形镜、波前传感器、波前分析和控制软件以外，还有一系列软件如下，且性价比极高：
Zernike Commander：Zernike曲面模拟和可视化软件。
Still：湍流环境下的图像稳定、目标跟踪、多帧集成、多帧去卷积处理软件。
BeamTuner：激光光斑优化软件。
LightPipes：光束传输仿真工具箱（可在Matlab，MathCAD环境下使用）。
ZemaDLL：Zemax环境下的动态链接库，可在该环境下仿真MMDM, PDM等。
MiZer：控制OKO变形镜产生Zernike形变。
（注：本文为本公司原创作品，目的在于让更多的人了解自适应光学。如转载请标明出处：灵动智能光学。）
地址：浙江省杭州市钱塘区6号大街452号高科技企业园3幢
一、变形镜
1、什么是MMDM？
MMDM全称是Micro-machined Membrane Deformable Mirror，即“微机械薄膜变形镜”。 荷兰OKO公司是世界上较早生产薄膜变形镜的公司，其制造的MMDM有1、17、37、39、59和79个控制通道。
荷兰OKO公司MMDM的薄膜由一层氮化硅或者氮化物-聚合物-氮化物三明治构成（厚度为0.5 um–10 um）。该薄膜表面再镀一层薄薄的铝或金，能够对入射光产生高反射率。薄膜被固定在硅框架上，并悬浮在许多平面电极上。
利用静电吸引原理，当给一个或多个电极施加电压时，薄膜就会发生局部形变。给不同电极施加不同电压时，薄膜就可以随之产生不同的形变，对入射光的波前进行调控。
2、MMDM尺寸有多大？
OKO制造的MMDM分为圆形镜面和长方形镜面(linear MMDM)两种。
圆形MMDM通道数一般是1、17、37、39、59和79，直径为10、15、30、40和50mm。
线性MMDM的尺寸是11x39mm。
3、什么是PDM？
PDM全称是Piezo-electric Deformable Mirror, 中文译名“压电变形镜”。荷兰OKO公司制造的PDM有18、19、37、79和109个控制通道。
荷兰OKO公司生产的PDM由多个压电执行器支撑一个连续的玻璃镜面构成。
利用压电效应，当给执行器施加电压时，执行器就会发生形变，带动玻璃镜面发生形变。如果给不同执行器施加不同电压，镜面就会随之产生不同的形变，对入射光的波前进行调控。
4、PDM的尺寸是多少？
OKO公司制造的PDM分为圆形镜面和长方形镜面(linear PDM)两种。
圆形PDM通道数有18、19、37、79和109，直径为30和50mm。
线性PDM的尺寸是10x55mm，具有20个执行器。
5、OKO变形镜的初始面形怎么样？
OKO变形镜的“scratch/dig”值一般是20/10。如有特殊要求，可以提供scratch/dig=10/5的变形镜。
(注：scratch表示划痕的最大宽度，单位：微米；dig表示圆形缺陷或斑点的最大直径，单位0.01mm。 scratch/dig=10/5表示划痕最大宽度10微米；圆斑的最大直径是0.05mm。商用镜头一般要求scratch/dig=60/40；低功率激光一般要求40/20；中等功率激光、或者高质量物镜中心区域要求20/10；对于高能激光，一般要求scratch/dig=10/5。）
MMDM的初始面形较平坦。直径15mm、37通道的MMDM在10毫米孔径内的散光（astigmatism）条纹少于1条。大口径的MMDM有8个调整螺钉，可以通过螺丝调整镜子的初始面形，产生较高的光学平整度。PDM的初始面形也比较平坦。
在闭环情况下，OKO变形镜的平整度可以达到9nm (rms)。下图所示为口径为50-mm 的PDM（39执行器）经过主动镜面找平的结果，从左到右依次为：重建波前、模拟干涉图、模拟远场、测量干涉图。
6、MMDM和PDM校正像差的性能如何？
薄膜变形镜（MMDM）和压电变形镜（PDM）都具有连续镜面，因此能很好地校正平滑的连续像差，而且不会额外引入边界像差。
标准37通道15毫米的MMDM可以提供20um的离焦校正量，可校正幅度高达3um的Zernike 3阶和5阶像差。79通道的MMDM可以纠正所有5阶的Zernike像差。
19和37通道的PDM可以校正大幅度的低阶像差。
7、MMDM和PDM镜面材质有何区别？为何会有承受激光能力的区别？
答：MMDM的镜面是一层薄膜，其表面镀高反射率的金属或者介质反射膜。PDM的镜面是石英玻璃，玻璃表面镀高反射率的金属或者介质反射膜。
MMDM在高功率激光照射下，其表面会受热，引起薄膜表面温度上升，表面应力降低，同时薄膜受热膨胀产生一定的形变。以下实验结果显示了MMDM用于高功率激光的情况：
在MMDM表面镀反射率99.8%的膜，镜面可承受10mm、500W的连续激光。
激光功率：70W，功率密度：20 W/mm2
镜面直径：10mm、19通道MMDM，12层介质膜，可承受6mm直径、600W CV YAG激光。
激光功率500W，功率密度：2 kW/cm2。
PDM可承受激光功率较高，最高可承受30kW的连续激光。
（详见荷兰OKO公司产品手册2.8，2.9节。）
8、是否可以使用MMDM或者PDM进行倾斜校正（扫描模式）？
一般来说，MMDM和PDM均能校正一定程度的倾斜（tip/tilt），但其主要目的并非校正倾斜（倾斜为2阶Zernike畸变，属很低阶的像差），而在于校正高阶像差畸变。用MMDM或者PDM校正倾斜，有些大材小用，而且会浪费其对高阶像差的校正能力。
通常的做法是在光路里面再加装一个倾斜镜（tip/tilt mirror、fast steering mirror，又称偏摆镜、快反镜），专门用来校正倾斜畸变，但这样的做法会增加光路的复杂程度，尤其是当需要4f系统进行共轭的时候就很麻烦。
荷兰OKO公司专门生产了一种2通道的偏转台，可以将MMDM和PDM变形镜（例如15通道MMDM）直接装在偏转台上。利用偏转台校正倾斜，同时利用变形镜校正高阶像差，从而达到对高低阶像差良好的校正效果。
偏转台可承载变形镜口径为10-25mm，偏转角度为+/-1 mrad，最高工作频率为300Hz。
9、OKO变形镜的光功率负载能力怎么样？
标准的15mm铝涂层MMDM可以承受在可见光范围内高达3W的光功率负载。根据用户要求，可以在MMDM表面涂上高反射率的金属-电介质涂层，使其能承受高达500W甚至1kW的光功率负载。
PDM镜面也可以涂上高反射率的涂层，使其能承受高达15kW的光功率负载。
10、什么是“偏置操作”？
因静电力吸引，MMDM的薄膜只能向电极方向发生形变，产生凹面光学形状。为了实现双向操作，应给电极事先施加一定电压，使得镜面薄膜朝向电极发生形变，并以此为初始状态。后续再调整控制电压，薄膜就可以向正反方向发生双向形变。
11、MMDM响应的线性度如何？
MMDM表面的位移与施加电压的平方成正比。镜子的响应可以使用开平方根的操作进行线性化。对于8位偏置数字控制，可使用以下表达式将控制信号CS（范围-1……1）转换为直接应用于控制镜像执行器的数字板的控制字节CB：
CB=(int)sqrt(0.5∗(CS+1))∗255
该公式提供了控制信号CS与镜像位移之间的线性对应关系，并在CS=0时将镜像设置为理论偏置位置。MMDM的迟滞性可以忽略不计。
12、PDM响应的线性度如何？
OKO的压电变形镜具有较好的线性响应，但是有7-10%的滞洄（hysteresis，又称磁滞、迟滞）和1%的蠕变（creep）。在使用过程中，可以通过控制程序将滞洄减少5倍。
注：滞洄会在系统中引入不确定性，因此对自适应光学系统的性能造成一定影响，尤其对开环系统影响更大。因此有很多关于如何消除滞洄的研究或者方法，比如：在控制算法中引入反滞洄模型、改电压驱动为电流驱动、加装电阻应变片传感器并进行局部闭环反馈控制等。但是，对于闭环自适应光学系统而言，因为传感器不断地测量形变数据、控制系统不断更新执行器的控制信号，所以可以在很大程度上减轻滞洄对闭环性能的影响。
13、什么是“FrontSurfer”？
”FrontSurfer”是荷兰OKO公司研发的一种基于Shack-Hartmann波前传感器和变形镜的波前分析和闭环反馈控制软件。
其应用主要包括：波前测量分析、基于波前测量结果的变形镜反馈控制、透射和反射光学器件的光学测试、光学系统的对准等。
14、“FrontSurfer”波前传感器包括什么？
包括“FrontSurfer”软件和一个测量探头（Hartmann 或者 Shack-Hartmann 波前传感器）。Hartmann波前传感器由一个精确的Hartmann掩模和一个CMOS(或CCD)相机组成。在Shack-Hartmann传感器中，掩模被一个微透镜阵列所取代。
15、“FrontSurfer”支持反馈控制吗？
”FrontSurfer”有两个版本：开环版本、闭环版本。
开环版本仅进行波前测量和分析。闭环版本在波前测量分析的基础上还支持变形镜实时反馈控制。
16、FrontSurfer软件是否具有自适应光学模拟仿真功能？
答： FrontSurfer软件可对入射光束的波前进行测量、分析，并模拟光束与平行光干涉的图像、以及光束的远场光斑图像。下图所示为使用FrontSurfer软件进行波前测量的结果，软件还对光束的平行光干涉和远场光斑进行了仿真，与实际测量结果吻合度较高。
17、除了FrontSurfer，荷兰OKO公司还有哪些仿真分析软件？
答：荷兰OKO公司还提供以下软件可用于自适应光学研究：
Zernike Commander：Zernike曲面模拟和可视化
Still：湍流环境下的图像稳定、目标跟踪、多帧集成、多帧去卷积处理软件。
BeamTuner：激光光斑优化软件
LightPipes：光束传输仿真工具箱（可在Matlab，MathCAD环境下使用）
ZemaDLL：Zemax环境下的动态链接库，可在Zemax环境下仿真MMDM, PDM等。
MiZer：控制OKO变形镜产生Zernike形变。
18、“FrontSurfer”重建波前的绝对模式和参考模式是什么意思？分别需要多少次测量？
“FrontSurfer”软件根据Shack-Hartmann波前传感器重建波前分为两种模式：绝对模式、参考模式。
绝对模式：以Hartmann掩模或微透镜阵列的几何参数作为参考，波前传感器事先经过严格校准，以平面为基准面，直接根据获得的微透镜阵列光斑图像计算得到入射光束的绝对波前。实际使用时，只需要单帧图像（单次测量）即可计算出入射光的波前。（注：此模式只能与具有完整六边形或方形子孔径结构的精密Hartmann掩模或微透镜阵列一起使用。）
参考模式：将一束光束定义为参考光束，记录其产生的微透镜阵列光斑坐标，并将该坐标设置为波前计算参考坐标；将后续获得的微透镜阵列光斑坐标与参考坐标比较，从而计算得到该光束与参考光束之间的相对波前变化。因此需要两张图像（两次测量）才能计算出相对波前变化。在这种模式下，Hartmann掩模或者微透镜阵列既可以是不完整的，也可以是不规则的，甚至可以使用一个随机定位子光孔径的阵列。
19、波前传感器的灵敏度如何？
”FrontSurfer”波前传感器的典型配置的噪声受限灵敏度约为 PV(适用于)。灵敏度可以通过平均多帧提高到大约 rms。
20、波前传感器的精度是多少？
”FrontSurfer”波前传感器的典型配置在参考模式下精度约为 PV )，在绝对测量模式下约为 PV。在参考模式下，精度主要受到传感器噪声的限制，可以通过对多帧进行平均和使用更大焦距的微透镜阵列来提高。在绝对测量模式下，精度受到微透镜阵列（或Hartmann掩模）制造误差的限制。
说明：以上精度数据是在低阶像差的情况下获得的，此时波前传感器的空间采样误差可以忽略。如果存在高阶像差，则要求微透镜阵列（或Hartmann掩模）具有足够的空间采样率（即微透镜有足够的密集度），降低采样误差。
哪种掩模或微透镜阵列可以与“FrontSurfer”一起使用？
在参考模式中，可以使用在图像传感器区域上具有数百子孔径的任何掩模或微透镜阵列。
对于绝对测量模式，需要一个具有完整六角形或方形结构的精确阵列。
哪种相机可以与“FrontSurfer”一起使用？
”FrontSurfer”可以与任何相机或帧捕捉器对接，但需要一个视频插件。目前版本的“FrontSurfer”包含了许多主流相机的插件，因此可以和许多主流相机一起使用。
”FrontSurfer”用户手册中描述了插件中所需要包含的功能，用户也可以按照这些说明开发自己的插件。
二、自适应光学系统
1、一套典型的“FrontSurfer”闭环自适应光学系统包括哪些部件？
一套典型的“FrontSurfer”自适应光学系统包括：变形镜及其驱动单元、波前传感器、“FrontSurfer”波前测量与闭环控制软件。
2、哪种变形镜可以和 “FrontSurfer”软件一起用？
”FrontSurfer”软件可以与OKO变形镜驱动器进行通信，例如40通道USB或以太网驱动模块。有了驱动模块，用户可以控制来自OKO公司的任何变形镜，包括多达79通道的MMDM和109个通道的PDM、以及其他定制的变形镜。
自定义控制器可以使用外部库插件连接到“FrontSurfer”。“FrontSurfer”手册包含了关于开发用于自定义镜子的插件的说明。
3、“FrontSurfer”闭环校正速度是多少？
系统的闭环校正频率主要取决于相机最大帧率、波前测量分析的速度、控制器的速度、变形镜的工作频率和光束的强度（影响相机的曝光时间）。根据实际工作结果，OKO的闭环自适应光学系统已经可以实现每秒1500帧的闭环校正频率。
4、OKO技术公司的一个完整的自适应光学系统中包含了哪些？
根据需要，OKO公司可以提供一套完整的闭环自适应光学系统(AOS)。除了变形镜、波前传感器、控制软件等自适应光学组件外，还包括所有必要的光学和机械组件（如面包板、光机械部件、镜片等）。这套系统的数值孔径是1：10，可用于光学像差的实时校正和特定波前曲面的生成。
5、如何提高AO操作的稳定性？
1）确保变形镜、倾斜镜（或偏摆镜、快反镜）、波前探测器、像差源之间准确共轭。
2）确保波前探测器中的图像清晰可见，具有良好的信噪比，没有过饱和。
3）确保在软件中正确设置了所有参数，且校准结果良好，检查影响函数的SVD值和模式。
6、OKO公司还有哪些产品？
OKO公司除了生产变形镜、波前传感器、波前分析和控制软件以外，还有一系列软件如下，且性价比极高：
Zernike Commander：Zernike曲面模拟和可视化软件。
Still：湍流环境下的图像稳定、目标跟踪、多帧集成、多帧去卷积处理软件。
BeamTuner：激光光斑优化软件。
LightPipes：光束传输仿真工具箱（可在Matlab，MathCAD环境下使用）。
ZemaDLL：Zemax环境下的动态链接库，可在该环境下仿真MMDM, PDM等。
MiZer：控制OKO变形镜产生Zernike形变。
（注：本文为本公司原创作品，目的在于让更多的人了解自适应光学。如转载请标明出处：灵动智能光学。）
地址：浙江省杭州市钱塘区6号大街452号高科技企业园3幢
