荷蘭OKO自適應系統(tǒng)

----波前分析儀和變形鏡

1997年，荷蘭OKO公司成立（Flexible Optical B.V.）。OKO公司是世界上早進行自適應光學產品研發(fā)和銷售的公司之一，創(chuàng)始人正是薄膜變形鏡的人Vdovin博士。

OKO公司主營產品是MMDM薄膜變形鏡、PDM變形鏡和夏克哈特曼波前傳感器等自適應光學器件。因為變形鏡優(yōu)良的光學性能、低廉的價格，一經推出就受到了全世界范圍內自適應光學研究人員和用戶的關注和青睞。尤其是15mm口徑、37通道的MMDM受歡迎，被稱為“OKO Mirror”。

這些自適應光學的校正器件，與波前傳感器相結合，和控制中樞形成閉環(huán)回路時，自適應光學系統(tǒng)的矯正能力便大大加強。此外，波前傳感器還能通過軟件監(jiān)控，實時與外界進行交互，接收外界的控制，反饋波前狀態(tài)。

OKO可變形鏡：

1.微機械薄膜式變形鏡

荷蘭OKO公司推出的微機械薄膜變形鏡（MMDM），具有 79 通道，鏡面直徑為30mm 。具有新穎的促動器幾何形狀，可以準確地矯正多個低階Zernike模式，達到優(yōu)異的波前校正效果。薄膜的邊緣固定在周圍的框架結構上，薄膜下方有控制電極。一般具有多層結構，主要包括電介質層(dielectic stack)、金屬層(metal)、氮化硅層(Silicon nitride)等。厚度一般為0.5~10微米，直徑為5~50毫米。薄膜變形鏡不存在磁滯效應，形變重復性較好。

工作原理：

當在薄膜下方的電極上施加電壓時，電極和薄膜之間產生靜電吸引（eletrostatic attraction），從而導致薄膜發(fā)生形變。如果在所有的電極上施加相同的電壓，則薄膜會產生球形的形變（球形凹陷）。在不同的電極上施加不同電壓（即不同的電壓組合），則可以使薄膜產生不同的形變，從而達到改變光程的效果。

2.壓電陶瓷式變形鏡

壓電變形鏡主要利用壓電促動器的伸縮帶動鏡面產生形變。鏡片一般由玻璃、石英或者硅制成，鏡面鍍以金屬，鏡片與下方的壓電執(zhí)行器通過粘合劑固定。通過改變壓電執(zhí)行器陣列的電壓組合，可以使鏡面產生不同的形變。

OKO公司生產的壓電變形鏡的促動器間距小為4.3mm，鏡面大形變（maximum stroke）8微米，促動器間形變量在1-3微米之間，遲滯在7%-15%范圍內。由于壓電執(zhí)行器能產生較大的形變，因此壓電變形鏡可用于校正高階、大幅度的波前畸變，并且執(zhí)行器數量可以進行較大規(guī)模拓展。PDM很容易與OKO 的波前傳感器集成成一個完整的閉環(huán)自適應光學系統(tǒng)，幀頻為15至100 Hz。對于激光光束的直接優(yōu)化，DM可以與BeamTuner優(yōu)化控制器相結合，由優(yōu)化軟件和焦斑(亮度)傳感器組成。

主要應用包括光學像差的動態(tài)校正在高功率激光，天文和成像系統(tǒng)。