激光与红外

作者：陈曌瑜

单位：1.中国科学院南京天文光学技术研究所,江苏 南京 210042；2.中国科学院天文光学技术重点实验室南京天文光学技术研究所,江苏 南京 210042；3.中国科学院大学,北京 100049；

关键词：自适应光学;高对比度成像;波前检测及校正;FPGA

基金：国家自然科学基金天文联合重点支持项目(No.U2031210)；国家重大科研仪器研制项目(No.11827804)；中国载人航天工程巡天空间望远镜专项项目(No.CMSCSST2021A11；No.CMSCSST2021B04)资助。

空间超高对比度成像技术是开展类地行星直接成像探测的必要条件,该技术的实现依赖于空间星冕仪系统对光学波前的精确控制,因此需要发展专用的在轨波前检测及校正算法。此类算法已在地基自适应光学系统中广泛应用,但在空间中,受限于航天用CPU性能和选型限制,无法基于纯CPU运算设计。本文基于FPGA和CPU 混合架构实现波前校正,在兼顾硬件资源和运算精度的条件下,能够锁定系外行星探测所需的高对比度成像暗区。上述混合架构的算法在大规模自适应光学系统中也具有显著的速度优势,针对100×100子孔径数的自适应光学系统,波前处理延时缩短1281826 μs,可满足为地基大口径望远镜配备的ExAO、GLAO和MCAO等自适应光学系统高速并行计算的需求。

来源：2024年第12期

《激光与红外》期刊编辑部

查看激光与红外杂志2024年第12期