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随着自适应光学(Adaptive Optics,AO)技术的发展与应用,基于无波前传感器(Wave-Front Sensor,WFS)的自适应光学技术近些年受到了广泛关注。WFS是一种用来测量波前斜率或曲率,再用波前复原算法计算出波前相位的光学传感器件。本文提出了一种并行结构的无WFS的AO系统用来控制波前校正器以补偿波前像差。与传统AO系统相比,该系统不需要预先测量波前相位信息,通过并行尝试多组优化目标函数所对应的信息来改善系统校正性能以及提高收敛速度。为了实现系统的畸变校正,本文将协同进化遗传算法与并行模拟退火算法分别应用到本文所提出的并行AO系统中,各路波前的校正服从一个总体控制的并行尝试方法。通过并行控制与调节两路波前校正器电压变量,达到最大程度补偿波前像差的目的。本文主要研究内容包括:(1)提出了一种并行像清晰化AO系统,介绍了该系统主要构成及工作原理。对几种常用的像清晰化函数进行了简要描述,同时介绍了并行系统结构的主要光学器件的组成及相应的工作原理。(2)首次将协同进化遗传算法应用到并行AO系统。由于该算法综合考虑了种群间个体相互作用、相互影响的关系,因此与传统遗传算法相比,所提算法更有利于提高种群个体的多样性,扩大目标的搜索区域,便于产生更加适应环境的个体。经实验室仿真,基于协同进化遗传算法的并行AO系统对波前畸变相位具有更好的校正能力。(3)首次将模拟退火算法应用到并行AO系统中,该算法在每次迭代过程中同步尝试两个新解,分别由不同光路的波前校正器去执行,获得各自对应的目标函数,根据生成新解的目标函数及接受准则选择出最佳解。仿真结果表明,该算法明显提高了波前畸变相位的校正能力和校正速度。