可变形反射镜的作用及应用场景

　　可变形反射镜/变形镜(Deformable Mirror，DM)又称波前校正器，主要运用于各种自适应光学系统之中，它通过改变光波波前传输的光程或改变传输媒介的折射率来改变入射光波波前的相位结构，从而达到对光波波面相位进行校正的目的。

　　它由很多单元组合而成，每个单元都有自己独立的控制器，在外加电压控制下，可以改造波面的面形，作为波前校正器件校正波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，是自适应光学系统中的重要部件之一。

　　一、核心作用

　　1. 波前畸变校正

　　(1)大气湍流补偿

　　在地基天文观测中，可变形反射镜可校正大气湍流导致的波前畸变，使望远镜分辨率提升。

　　(2)系统像差消除

　　在激光系统中，DM能补偿光学元件加工误差、装配偏差等引入的静态像差，确保光束质量M²<1.1。

　　2. 动态光束控制

　　(1)激光整形

　　通过精确控制镜面变形，可将高斯光束整形为平顶光束、环形光束等特殊分布，满足不同加工需求。

　　(2)光束指向调节

　　配合倾斜镜使用，DM可实现μrad级精度的光束指向控制，应用于激光通信、激光雷达等领域。

　　3. 特殊应用拓展

　　(1)眼科诊疗

　　在自适应光学扫描激光检眼镜中，DM校正人眼像差，实现视网膜细胞级分辨率成像。

　　(2)显微成像

　　显微系统中加入自适应光学系统， DM可以快速实时校正不同介质折射率引入的像差， 实现深层活体成像

　　(3)激光武器

　　高能激光系统通过DM保持光束聚焦能力，有效对抗大气扰动影响。

　　二、典型应用场景

　　1. 天文观测领域

　　(1)大型望远镜

　　(2)太阳观测系统

　　(3)系外行星探测

　　2. 激光工程应用

　　(1)惯性约束核聚变

　　(2)激光加工系统

　　(3)自由空间光通信

　　3. 生物医学设备

　　(1)自适应光学显微镜

　　(2)眼科诊断仪器

　　(3)光学相干断层扫描(OCT)

　　可变形反射镜/变形镜作为自适应光学系统的”执行中枢”，通过其独特的动态形变能力，有效解决了传统光学系统难以克服的动态像差问题。从地基天文观测到空间激光通信，从微观生物成像到宏观激光工程，DM技术正在不断拓展应用边界。

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