В последние годы, с бурным развитием оптических технологий, деформируемые зеркала (ДЗ) стали новой силой в области оптики. Определение деформируемого зеркала заключается в том, что его поверхность можно деформировать для достижения контроля волнового фронта и коррекции оптических аберраций. Развитие этой технологии дало нам новое мышление и понимание улучшения качества изображения.
Деформируемые зеркала выводят возможности адаптивной оптики на новый уровень, объединяя их с датчиками волнового фронта и системами управления в реальном времени.
Форма поверхности деформируемого зеркала может быть быстро отрегулирована, что важно, поскольку позволяет быстро компенсировать динамические аберрации, присутствующие в оптической системе. На практике форма деформируемого зеркала должна меняться быстрее, чем процесс, требующий коррекции. Это означает, что деформируемые зеркала должны обладать высокой способностью реагирования как в статических, так и в динамических приложениях.
Количество степеней свободы деформируемого зеркала обычно определяется механическими приводами, причем каждый привод представляет собой степень свободы. Это обеспечивает необходимую гибкость для коррекции волнового фронта.
Количество деформируемых зеркал и конструкция привода напрямую влияют на его способность корректировать волновой фронт. Вообще говоря, способность реагировать на полиномиальные моды Цернике низкого порядка является основным показателем деформируемых зеркал. Для коррекции атмосферной турбулентности исключение членов Цернике низкого порядка обычно может значительно улучшить качество изображения.
Деформируемые зеркала используются не только в высокотехнологичных микроскопах, но и играют жизненно важную роль в больших астрономических телескопах, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба.
Концепцию деформируемых зеркал можно разделить на различные типы в зависимости от соответствующих технологий, такие как сегментированные зеркала, сплошные панельные зеркала, зеркала МЭМС (микроэлектромеханические системы) и т. д. Каждый тип деформируемого зеркала имеет разные области применения в зависимости от его структуры и характеристик, тем самым удовлетворяя различные потребности в оптической калибровке.
Например, сегментированное зеркало состоит из ряда независимых сегментов плоского зеркала, каждый сегмент может перемещаться независимо, что дает зеркалу возможность высокоточной коррекции волновых фронтов. Напротив, непрерывные панельные зеркала позволяют более комплексно модифицировать волновой фронт, управляя формой панели с помощью большого количества исполнительных механизмов.
Новое поколение технологии деформируемых зеркал все еще находится в стадии разработки. Будущие космические телескопы, такие как телескоп НАСА нового поколения, будут использовать технические преимущества деформируемых зеркал для проведения дальнейших исследований и исследований. И поскольку методы коррекции волнового фронта продолжают совершенствоваться, это выйдет за рамки астрономии и приведет к биомедицинской визуализации и другим прецизионным оптическим приложениям.
Освоение будущего технологии деформируемых зеркал станет ключом к улучшению качества изображения и определит общественное мнение, которое мы сможем изучать и наблюдать.
Поскольку технология оптической коррекции волнового фронта продолжает развиваться, мы не можем не задаться вопросом: как изменится наш визуальный опыт благодаря такой технологии?