[发明专利]一种用于提高水平激光通信SPGD算法校正精度的方法

权利要求书

1.一种用于提高水平激光通信SPGD算法校正精度的方法，其特征在于，包括发射系统和接收系统，所述发射系统发出的平行光束经大气湍流扰动后，发生畸变并被接收系统接收，接收到的畸变光束由接收系统内的相机成像为一个畸变点像；在所述相机的进光路上设有变形镜，为了对该畸变点像进行校正，首先产生随机扰动并发送控制信号给变形镜，使变形镜发生形变；然后在相机里采集畸变点像的光强信息并进行光斑质量分析和梯度估计，得到表达光斑质量的性能指标；依据性能指标的变化情况，发送校正控制信号给变形镜进行波前畸变的校正，依次循环，直到性能指标达到要求为止。

2.根据权利要求1所述的用于提高水平激光通信SPGD算法校正精度的方法，其特征在于，所述性能指标包括环围能量J₁和平均半径J₂，首先利用环围能量法使能量集中到选定的圆域内，然后利用平均半径法使圆域内半径相同的位置能量也近似一致，从而消除能量分布不均匀和局部能量突起，使得能量集中且均匀分布，形成类似高斯分布的能量分布形式，从而提升SPGD算法的校正精度。

3.根据权利要求2所述的用于提高水平激光通信SPGD算法校正精度的方法，其特征在于，依据像差校正原理，将环围能量J₁和平均半径J₂相结合，先后分别以其为SPGD算法的性能指标，进行波前畸变的校正：首先以环围能量J₁为性能指标进行像差校正，待环围能量J₁达到极值时，切换到以平均半径J₂为性能指标，接着进行像差校正，直至平均半径J₂达到极值，停止校正。

4.根据权利要求3所述的用于提高水平激光通信SPGD算法校正精度的方法，其特征在于，波前畸变校正的具体方法为：首先，初始化增益系数γ₁，γ₂，γ₁取正，使环围能量J₁向着极大值方向收敛，γ₂取负，使平均半径J₂向着极小值方向收敛；其次，将随机扰动电压向量施加到变形镜，利用双边扰动法，分别计算环围能量的正向性能指标J₁₊和J₂₊以及负向性能指标J_1-和J_2-；先根据环围能量J₁的变化量δJ₁计算电压向量u，并将其施加到变形镜，更新环围能量J₁，直至环围能量J₁收敛至极值；再根据平均半径J₂的变化量δJ₂计算电压向量u，将其施加到变形镜，更新平均半径J₂，直至平均半径J₂收敛至极值，SPGD算法迭代终止，校正结束。

5.根据权利要求4所述的用于提高水平激光通信SPGD算法校正精度的方法，其特征在于，所述环围能量J₁和平均半径J₂具体采用如下表达式：，，，，其中，I(x,y)为畸变波前远场光斑光强分布，(x₀,y₀)为远场光斑质心坐标，R表示环围半径，利用上述计算公式，进行性能指标的计算。