为了满足4 m天文望远镜液晶自适应光学系统的波前处理要求,研究了基于多GPU的波前处理器.介绍了液晶自适应光学波前处理方法.分析了用于匹配4 m望远镜的哈特曼探测器数目、Zernike模式数和液晶校正器驱动单元数.详细论述了多GPU下波前处理方法,包括:单GPU下计算斜率;按列分块法拟合Zernike系数;Zernike对称性算法和按行分块法计算液晶校正器灰度图.最后,分析了匹配4 m望远镜的液晶自适应光学系统的残余误差传递函数,并由此模拟了残余误差传递函数的幅频响应.实验结果表明,斜率计算延迟18 μs,Zernike系数拟合延迟39 μs,校正器灰度图计算延迟114 μs.多GPU下总的波前处理延迟171 μs,小于哈特曼探测器采样时间500 μs,液晶自适应光学系统-3 dB残余误差抑制带宽可达53 Hz.满足4 m天文望远镜的应用要求.
参考文献
| [1] | Pierre Lena.Adaptive optics: a breakthrough in astronomy[J].Experimental astronomy,2009:35-48. |
| [2] | 宣丽;李大禹;刘永刚.液晶自适应光学在天文学研究中的应用展望[J].液晶与显示,2015(1):1-9. |
| [3] | Alastair Basden;Deli Geng;Richard Myers;Eddy Younger.Durham adaptive optics real-time controller[J].Applied optics,201032(32):6354-6363. |
| [4] | 王追 .基于多核DSP的波前处理算法实时性研究[D].中国科学院大学,2014. |
| [5] | 贾建禄;王建立;赵金宇;王鸣浩;曹景太.基于FPGA的自适应光学系统波前处理机[J].光学精密工程,2011(8):1716-1722. |
| [6] | 李大禹;胡立发;穆全全;宣丽.基于GPU的液晶自适应光学波前重构计算[J].光子学报,2008(8):1643-1647. |
| [7] | 李大禹;胡立发;穆全全;宣丽.GPU计算液晶自适应光学波前重构的并行性研究[J].液晶与显示,2007(5):572-575. |
| [8] | 李大禹;胡立发;穆全全;曹召良;夏明亮;李抄;刘肇楠;宣丽.CUDA架构下的液晶自适应波面数值解析[J].光学精密工程,2010(4):848-854. |
| [9] | Dayu Li;Lifa Hu;Quanquan Mu;Zhaoliang Cao;Zenghui Peng;Yonggang Liu;Lishuang Yao;Chengliang Yang;Xinghai Lu;Li Xuan.Wavefront processor for liquid crystal adaptive optics system based on Graphics Processing Unit[J].Optics Communications: A Journal Devoted to the Rapid Publication of Short Contributions in the Field of Optics and Interaction of Light with Matter,2014:211-216. |
| [10] | Chao Liu;Lifa Hu;Quanquan Mu;Zhaoliang Cao;Li Xuan.Open-loop control of liquid-crystal spatial light modulators for vertical atmospheric turbulence wavefront correction[J].Applied optics,20111(1):82-89. |
| [11] | Zenghui Peng;Yonggang Liu;Lishuang Yao;Zhaoliang Cao;Quanquan Mu;Lifa Hu;Li Xuan.Improvement of the switching frequency of a liquid-crystal spatial light modulator with optimal cell gap[J].Optics Letters,201118(18):3608-3610. |
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