基于介电润湿效应的叠加式液体透镜波前校正

图5为畸变波前校正前后的位相分布图。图5(a)为理想波前，其峰谷值(Peak-to-Valley, PV)为0.0015λ，均方根值(Root Mean Square, RMS)为0.0004λ。引入三种像差后，波前发生畸变，PV值变为19.7853λ，RMS值增大到5.6638λ，如图5(b)所示。将该畸变波前通过叠加式液体透镜，依次对曲率误差、倾斜误差和活塞误差进行校正，如图5(c)~(e)所示。校正完成时，波前PV值下降到0.18λ，RMS值减小到0.0355λ，如图5(e)所示。可以看出，该液体透镜系统实现了对三种像差的有效校正。 

图6. 点扩散函数分布图

图6给出了畸变波前校正前后系统像面点扩散函数(Point Spread Function, PSF)的分布情况。图6(a)显示了波前为理想状态时的点扩散函数图，此时斯特列尔比(Strehl Ratio, SR)为1。引入像差后，系统的斯特列尔比接近0，如图6(b)所示。接着，将存在三种像差的畸变波前依次进行校正，图5(c)~5(e) 的点扩散函数分布图分别对应图6(c)~(e)。经过透镜系统的校正后，系统能量由极度分散变得集中，PSF峰值明显提高，斯特列尔比由开始的近乎零值变为0.962接近理想状态。

结论

该研究提出的基于介电润湿效应的叠加式液体透镜，可用于对畸变波前中的活塞误差、曲率误差和倾斜误差进行校正。通过使用COMSOL与ZEMAX软件进行仿真模拟，分析了液体界面面型和波前校正特性。经过该叠加式液体透镜的校正后，畸变波前PV 值从19.7856λ减小到0.18λ，RMS 值对应地由5.6638λ减小到0.0355λ，斯特列尔比则从初始的接近0值提升到0.962。结果表明所提出的叠加式液体透镜可以同时实现对不同类型波前畸变的补偿与校正。

参考文献

[1] 林旭东,薛陈,刘欣悦,王建立,卫沛锋.自适应光学波前校正器技术发展现状[ J ].中国光学,2012,5(04):337-351.

论文原文：赵瑞，何懿嘉，陈露楠，等. 基于介电润湿效应的叠加式液体透镜波前校正[ J ]. 光电工程，2021，48(5): 200345. doi: 10.12086/oee.2021.200345

相关链接：https://cn.oejournal.org/article/doi/10.12086/oee.2021.200345