專利名稱：中心驅(qū)動器電壓趨零的變形鏡過壓保護調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變形鏡過壓保護調(diào)整方法，尤其涉及中心驅(qū)動器電壓趨零的變形鏡過壓保護調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
變形鏡是自適應(yīng)光學系統(tǒng)的一個關(guān)鍵部件，它通過粘在變形鏡薄鏡面下的若干個壓電驅(qū)動器的伸縮，產(chǎn)生鏡面變形來校正波前誤差。驅(qū)動器上的電壓差越大，鏡面變形量就越大。在系統(tǒng)剛閉環(huán)未穩(wěn)定、參數(shù)錯誤引起的振蕩或大氣劇烈擾動等情況下，相鄰兩驅(qū)動器所加電壓差會很大，當相應(yīng)位置的鏡面變形量超過應(yīng)力極限時就會造成過壓損害。因此需要采取一定的措施來限制相鄰驅(qū)動器間的電壓差，使其不超過這個極限值。
現(xiàn)有的變形鏡過壓保護網(wǎng)絡(luò)是采用數(shù)字與模擬結(jié)合的結(jié)構(gòu)。《光電工程》2000，3公開了一種用可編程ASIC實現(xiàn)的波前校正器過壓保護網(wǎng)絡(luò)，該過壓保護網(wǎng)絡(luò)即采用這種結(jié)構(gòu)，它由可編程ASIC與限壓器陣列實現(xiàn)。該過壓保護網(wǎng)絡(luò)對任兩個相鄰驅(qū)動器求電壓差，當電壓差大于變形鏡絕對電壓差后，對這兩個驅(qū)動器均進行降壓。它的缺點主要有①校正范圍小，只能校正變形鏡極限電壓差大于波前處理機輸出電壓范圍一半的變形鏡；②當兩驅(qū)動器間電壓差大于變形鏡極限電壓差時，兩驅(qū)動器進行雙端降壓的降壓比不可調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種中心驅(qū)動器電壓趨零的變形鏡過壓保護調(diào)整方法，該方法使變形鏡過壓保護網(wǎng)絡(luò)的校正范圍大大增加，而且調(diào)整方便。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是中心驅(qū)動器電壓趨零的變形鏡過壓保護調(diào)整方法，是對自適應(yīng)光學系統(tǒng)波前處理機輸出的每幀變形鏡驅(qū)動器數(shù)字電壓進行限壓調(diào)整的一種數(shù)字過壓保護方法，其特點在于將變形鏡各驅(qū)動器看成是中心驅(qū)動器，逐次比較中心驅(qū)動器與相鄰驅(qū)動器的電壓差與變形鏡極限電壓差的關(guān)系，如果大于變形鏡鏡極限電壓差，根據(jù)以下幾種情況調(diào)整中心驅(qū)動器的電壓向0伏趨近假設(shè)1為中心驅(qū)動器，電壓為V1，2為與之相臨的驅(qū)動器，電壓為V2，1與2的電壓差絕對值為V12，變形鏡極限電壓差為VV，(1)V1與V2電壓極性相同①|(zhì)V1|＞|V2|調(diào)整后的V1電壓極性不變，|V1|＝|V1|-(V12-VV)；②|V1|＜|V2|V1電壓不變；(2)V1與V2電壓極性相反如果V1的絕對值大于V12與VV的差，調(diào)整后的V1電壓極性不變，|V1|＝|V1|-(V12-VV)；如果V1的絕對值小于V12與VV的差，則調(diào)整V1為0伏，而不管調(diào)整后的V1與V2的電壓差是否滿足變形鏡要求。因為當2為中心驅(qū)動器時，將調(diào)整2的電壓向0伏驅(qū)動，使1，2兩個驅(qū)動器的電壓差滿足要求。
同樣，若以上述2號變形鏡驅(qū)動器作為中心驅(qū)動器的調(diào)整方法與1變形驅(qū)動器作為中心驅(qū)動器的調(diào)整方法相同。
本發(fā)明的工作原理是利用兩相鄰驅(qū)動器電壓的相關(guān)性，在電壓調(diào)整時逐次以各驅(qū)動器為中心驅(qū)動器，在中心驅(qū)動器與相鄰驅(qū)動器電壓差大于極限電壓時，根據(jù)中心驅(qū)動器與相驅(qū)動器的電壓關(guān)系，將中心驅(qū)動器的電壓有條件的向0伏調(diào)整，如果中心驅(qū)動器電壓調(diào)整后，其與相鄰驅(qū)動器電壓差仍然大于極限電壓差時，在下一時刻以相鄰驅(qū)動器作為中心驅(qū)動器時，通過調(diào)整中心驅(qū)動器的電壓使兩相鄰驅(qū)動器的電壓差小于等于極限電壓差。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是校正范圍廣，在波前處理機輸出電壓范圍不變的情況下，能對具有不同應(yīng)力極限的變形鏡進行保護；各驅(qū)動器的降壓比能根據(jù)其電壓與0伏電壓的關(guān)系自動進行調(diào)整。


圖1為本發(fā)明中61個單元變形鏡各驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)布局圖，圖中1到61是各驅(qū)動器的編號。
圖2為實施例1的驅(qū)動器1、2、3的電壓調(diào)整曲線，橫坐標為時間，由于采用不同的器件實現(xiàn)本方法的時間不同，因此該橫坐標無時間單位，縱坐標為電壓，單位是伏，V1，V2和V3分別是驅(qū)動器1，2和3的電壓。
圖3為實施例2的驅(qū)動器1、2、3的電壓調(diào)整曲線，橫坐標為時間，由于采用不同的器件實現(xiàn)本方法的時間不同，因此該橫坐標無時間單位，縱坐標為電壓，單位是伏，V1，V2和V3分別是驅(qū)動器1、驅(qū)動器2和驅(qū)動器3的電壓。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明設(shè)定1號驅(qū)動器的電壓V1是1伏，2號驅(qū)動器的電壓V2是4.5伏，3號驅(qū)動器的電壓V3是-3.5伏。
實施例1變形鏡極限電壓差VV為5伏。
①以1為中心驅(qū)動器時V1與V2電壓極性相同，|V1|＜|V2|，則V1電壓不變；V1與V3電壓極性不同，1與3的電壓差絕對值V13＝4.5伏小于極限電壓，因此V1保持不變。如圖2所示，T1時刻，以1為中心驅(qū)動器的電壓調(diào)整完成。
②以2為中心驅(qū)動器時
驅(qū)動器2與驅(qū)動器1的電壓差絕對值V21＝3.5伏小于極限電壓，2與3的電壓差絕對值V23＝8伏大于極限電壓差，V23與VV的差小于V2的絕對值，V2＝|V2|-(V23-VV)＝4.5-(8-5)＝1.5伏。如圖2所示，T2時刻，以2為中心驅(qū)動器的電壓調(diào)整完成。
③以3為中心驅(qū)動器時驅(qū)動器3與驅(qū)動器1和驅(qū)動器2兩驅(qū)動器的電壓差均滿足要求，保持驅(qū)動器3的電壓。
調(diào)整后驅(qū)動器1、驅(qū)動器2、驅(qū)動器3的電壓分別是1伏，1.5伏和-3.5伏實施例2變形鏡極限電壓差VV是3伏①以1為中心驅(qū)動器時驅(qū)動器1與驅(qū)動器2的電壓差絕對值大于極限電壓，V1與V2電壓極性相同，|V1|＜|V2|，V1電壓保持不變。1與3的電壓差絕對值大于極限電壓，V1與V3電壓極性相反，|V1|小于V13與VV的差，調(diào)整V1為0伏。
②以2為中心驅(qū)動器時驅(qū)動器2與驅(qū)動器1的電壓差絕對值大于極限電壓，V2與V1電壓極性相同，|v2|大于|V1|，V2＝|V2|-(V21-VV)＝4.5-(4.5-3)＝3伏；調(diào)整后的驅(qū)動器2與驅(qū)動器3的電壓差絕對值大于極限電壓，V2與V3電壓極性相反，V2的絕對值小于V23與VV的差，調(diào)整V2為0伏。
③以3為中心驅(qū)動器時驅(qū)動器3與驅(qū)動器1電壓差絕對值大于極限電壓，V3與V1電壓極性相反，V3的絕對值大于V31與VV的差，V3＝-(|V3|-(V31-VV)＝-3伏，調(diào)整后驅(qū)動器3與驅(qū)動器2的電壓差等于極限電壓，V3保持不變。
調(diào)整后驅(qū)動器1、2、3的電壓分別是0伏，0伏，-3伏。
權(quán)利要求
1.中心驅(qū)動器電壓趨零的變形鏡過壓保護調(diào)整方法，其特征在于將變形鏡各驅(qū)動器看成是中心驅(qū)動器，逐次比較中心驅(qū)動器與相鄰驅(qū)動器的電壓差與變形鏡極限電壓差的關(guān)系，如果大于變形鏡鏡極限電壓差，根據(jù)以下幾種情況調(diào)整中心驅(qū)動器的電壓假設(shè)1為中心驅(qū)動器，電壓為V1，2為與之相鄰的驅(qū)動器，電壓為V2，1與2的電壓差絕對值為V12，變形鏡極限電壓差為VV，(1)V1與V2電壓極性相同①|(zhì)V1|＞|V2|(V1＞V2≥0或V1＜V2≤0)調(diào)整后的V1電壓極性不變，|V1|＝|V1|-(V12-VV)；②|V1|＜|V2|(V2＞V1≥0或V2＜V1≤0)V1電壓不變(2)V1與V2電壓極性相反如果V1的絕對值大于V12與VV的差，調(diào)整后的V1電壓極性不變，|V1|＝|V1|-(V12-VV)；如果V1的絕對值小于V12與VV的差，則調(diào)整V1為0伏；當以第N號驅(qū)動器為中心驅(qū)動器的限壓調(diào)整完成后，當前幀的變形鏡限壓調(diào)整便完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心驅(qū)動器電壓趨零的變形鏡過壓保護調(diào)整方法，其特征在于調(diào)整后的中心驅(qū)動器電壓又參加新的比較。
全文摘要
中心驅(qū)動器電壓趨零的變形鏡過壓保護調(diào)整方法，是對自適應(yīng)光學系統(tǒng)波前處理機輸出的每幀變形鏡驅(qū)動器數(shù)字電壓進行限壓調(diào)整的一種數(shù)字過壓保護方法，其特點在于將變形鏡各驅(qū)動器看成是中心驅(qū)動器，逐次比較中心驅(qū)動器與相鄰驅(qū)動器的電壓差與變形鏡極限電壓差的關(guān)系，如果大于變形鏡極限電壓差，將調(diào)整中心驅(qū)動器的電壓，使其滿足要求。本發(fā)明使變形鏡過壓保護網(wǎng)絡(luò)的校正范圍大大增加，而且調(diào)整方便。
文檔編號G02B26/00GK1690763SQ200410009040
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者周璐春, 王春鴻, 李梅 申請人:中國科學院光電技術(shù)研究所