第32卷，第7期 2012年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 32,No. 7; pp1795-1800
July，2012
基于近红外光谱的人眼像差校正系统中变形镜性能对比研究
钮赛赛，沈建新"，梁春，张运海”，李邦明3 1.南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016
2.中国科学院苏州生物民学工程技术研究所，江苏苏州215163
3.中国科学院国家天文台，南京天文光学技术研究所，江苏南京210042
BMC14O单元)的结构特征和空间特性，着重对变形镜的影响函数进行广主成分研究，建立了变形镜电压控制模型，并通过调整参数d确定变形镜最优控制模式。最后对Zemike单位模式波前像差和Thibos模式人眼波前像差进行拟合仿真实验，结果表明BMC140单元变形镜对Zermike各阶模式的拟合能力均为OKO37 单元变形镜的2倍以上。对RMS均值为0.683A(入=0.785μum)的Thibos模式人眼像，BMC变形镜校正后 00 电极分布密度小等因索的影响，其校正能力不及BMC变形镜，残余像差RMS值为0.168A。本方法也可用于其他种类变形镜的性能评估。
关键词自适应光学；人眼波前像差；变形镜；影响函数；像差校正
中图分类号：TP217.3
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2012)07-1795-06
制模型三个方面B.I，其中前两个是屏于变形镜本身的物理特征，而第三个则是源于控制软件的限制。动行程表征了电极能驱动镜面变形的最大偏移量，较小的驱动行程会降
人眼像差校正是自适应光学视网膜成像系统中的重要环节，其中变形镜是核心器件之一，它主要通过镜面形变改变人射光波前的相位，从而提高成像系统的成像质量12。美国Rochester大学在1994年率先开始人眼像差校正技术研充，并将该技术引入规网膜成像，架俊忠等采用Xinetics公司生产的用于天文观测的37单元压电式变形镜搭建了首套视网膜观察系统，成功获得人眼视网膜清晰图像(3-4)，Glanc 等相似地采用了为天文观测设计的双压电镜片变形镜来校正人眼像差，同样获得了视网膜图像[3]，目前人眼像差校正除了直接用于白适应光学成像外，还被成功地应用到光学相干断层成像仪f*)（optical coherencetomography，OCT）和激光扫描检眼镜[门（scanninglaserophthalmoscopy，SLO)中。随着MEMS技术的发展，变形镜逐渐开始向小型化、紧资型发展，成本也不断降低"]，面它对人眼像差的校正性能一直被人们关注(9)，
变形镜对一定波前的校正能力主要受限于电极动器的驱动行程与驱动分辨率、电极数与分布样式以及变形镜的控
低变形镜对波前拟合的能力，也会影响波前校正控制的收敛性；驱动电极数则决定了变形镜校正波前的自由度，即拟合复杂波前的能力。变形镜的控制模型决定了像差闭环校正的带宽，而在人眼像差校正系统中校正带宽必须满足大于人服像差的波动带宽(12)。
对荷兰OKO37单元变形镜和美国（bostonmicromach inescorporation，BMC)140单元变形镜进行性能评价，在分析变形镜空间特性及影响两数主成分的基础上，通过变形镜拟合单位Zernike模式波前和校正Thibos模式人眼像差的能
力评估变形镜的工作性能。 1人眼像差校正系统 1.1
工作原理
人眼像差校正系统主要由H-S波前传感器、变形镜和激光光源组成，其原理示意图如图1所示。激光光源由BS反射进人眼底，从眼底出射的波前通过BS，再由变形镜反射进
收稿日期：2011-09-16，修订日期：2011-12-20
基金项目：国家(863计划)高技术研究发展项目(2006AA020804)，2010年江苏省普通高校研究生科研创新计对项目(CX10B_107Z)和南京
航空航天大学基本科研业务费专项科研项月(2010031)资助
作者简介：钮赛赛，1984年生，南京航空航天大学机电学院博士研究生万方数据
e-mail:nssycit@163.com