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波前倾斜校正是自适应光学(AO)系统稳定图像、对目标进行高分辨率成像的前提。随着大口径望远镜衍射极限分辨率的提高,倾斜校正精度、即波前倾斜误差抑制带宽的要求将进一步提高。因此本文围绕提高AO系统波前倾斜校正误差抑制带宽展开了研究工作。定量分析了匹配1m~2m口径望远镜的AO系统的波前倾斜幅度和频率特性,得出了大气湍流导致的波前倾斜频率决定了波前倾斜的校正带宽需求,当对低轨卫星跟踪成像时,卫星运动引起波前倾斜变化速度加剧,波前倾斜频率增加至30Hz,AO倾斜校正系统误差抑制-3dB带宽需要达到80Hz左右。针对AO系统分光倾斜探测方法的能量损失问题,采用波前倾斜和高阶畸变共用一个哈特曼波前探测器(WFS)的波前探测方法,省去了单独的倾斜探测器,波前倾斜的探测和校正分两个阶段进行,在提高了AO系统能量利用率和波前探测能力的同时简化了系统。采用神经网络建立压电陶瓷驱动快速反射镜(TTM)的磁滞逆模型,在倾斜校正回路的前向通道中加入磁滞补偿,将快速反射镜的静态磁滞非线性由17%降低到5%,使得快速反射镜的开环到位精度提高70%以上。根据TTM和WFS的响应特性模型,对WFS探测到的倾斜残差信号进行修正,补偿了倾斜校正系统对于TTM响应动作的探测时间延迟,大幅度提高了倾斜校正能力,倾斜误差抑制-3dB带宽由61Hz提高到77Hz。增加了高采样频率的TTM位置反馈回路,利用PID结合惯性环节对TTM进行进一步闭环,减小TTM响应的相位滞后,提高了TTM响应带宽;利用TTM位置反馈回路和基于WFS的光学波前倾斜校正回路组成双闭环回路倾斜校正系统,在双闭环结构下,对时间延迟补偿方法做了进一步改进,实验室内测量倾斜校正系统的误差抑制-3dB带宽提高到86Hz,能够满足1~2m大口径望远镜对于低轨道卫星的跟踪成像要求。以上研究工作所取得的成果将对大口径望远镜空间飞行目标的高清晰成像技术起到一定的推动作用。