如何模拟自适应光学系统

首先，我们需要在系统输入波前上引入随机的波前差来模拟大气不均匀性对输入光的影响。其次，我们需要调整每个反射元件的z轴位置以及绕元件中点的旋转角度，使像面上的像差最小。在下图给出的2x2报告图 (2x2 Report Graphic) 中，左上图描述了系统在输入波前上引入的随机像差，它是由蒙特卡洛算法自动生成的随机波前差。其中，其它图表动画对比了不同输入波前差的情况下，自适应光学系统矫正像差之前和之后的几何PSF和衍射PSF分析结果。

前提假设和设计目标

对于本文示例系统，我们作如下前提假设：

我们将只模拟望远镜的主镜，即反射抛物面。不考虑望远镜系统中的其他元件，例如次级反射镜等。这主要是为了减少示例的复杂度，但如果需要分析也可以快速添加。

每个子镜面不会产生形变。这同样是为了减少示例的复杂度，如需要也可快速添加。

抛物反射镜面由19个子镜组成，我们将在编辑器中手动输入这些镜面。如果需要模拟数量更加庞大的反射镜组，可以使用ZPL宏来辅助系统建模。

每个子镜面与中心子镜面顶点的径向距离设置为拾取求解，使每个子镜与特定镜面的空间位置相关联。下图动画显示了在编辑器中改变其中一个子镜的位置时，其他子镜位置的整体变化。

系统使用OpticStudio产生的随机像差表示大气不均匀性对输入波前的影响。