一种用于自适应光学最小方差积分控制的相关锁定自适应滤波技术

我们提出相关锁定优化方案（CLOSE），一种用于由积分器控制的自适应光学（AO）系统的实时自适应滤波技术。CLOSE 利用控制器遥测中模态信号的时序自相关，并在闭环伺服回路中驱动积分指令律的增益。该监控回路仅使用少量标量参数配置，并自动调控模态增益以紧密匹配实现最小方差控制的传递函数。已证明该优化在 AO 系统相关的噪声与视宁度条件范围内均有效。本技术是在为极大望远镜准备高阶 AO 系统时设计的，尤其用于应对光增益（OG）现象——一种由天空残差引起的灵敏度衰减——这是金字塔波前传感器（PWFS）的突出问题。CLOSE 沿袭了针对 OG 的线性模态补偿方法，此前已证明可显著改善高阶 PWFS 系统的 AO 校正。CLOSE 通过乘性增量作用于模态增益，自然补偿了 AO 回路中未被计入的灵敏度因子这一反复出现的问题。我们给出 MICADO 仪器单共轭 AO 的端到端仿真，以展示 CLOSE 的性能与能力。我们证明单一配置即可在计入 OG 补偿的同时，对模态积分器提供高效且通用的优化，并对影响 PWFS 灵敏度的瞬态效应提供显著鲁棒性。