基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法和装置、光学设备与流程

本发明涉及激光光束控制技术领域，尤其涉及一种基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法和装置、光学设备。

背景技术：

自适应光学技术在激光光束传输控制中得到广泛应用，传统自适应光学需要探测回波光场的相位分布，通过相位共轭原理预补偿大气湍流带来的像差，但是此类系统光学结构复杂，应用门槛高，且当强湍流导致的回波光闪烁较强时，相位传感的误差较大，不适用于大多数高能激光光束控制场合，无波前探测的自适应光学系统作为激光光束控制技术新的发展方向，通过优化算法寻优的方法，实时控制光束，校正大气湍流产生的相位畸变，无需信标光束，光学结构简单，可以采用收发分离的光路设计，显著降低系统设计加工成本。

如专利申请号为cn201810314109.0的发明专利《目标在回路激光相控阵系统及控制方法》中所描述的系统组成为：种子激光与多路激光分别的光程调节器光路连接，各光程调节器分别与相位调制器光路连接，后经放大器光路进入各路激光准直光路，各激光准直镜进行分光，分光镜分别与波前相位调制器和光束偏转模块部分光路连接，实现光束偏转控制，系统中采用单点探测器进行桶中功率(powerinthebucket，简称pib)测量闭环反馈因子，利用pib测量闭环反馈因子进行反馈的闭环光束控制系统中，控制带宽能够显著提升。

现有技术的缺陷是，在实际大气湍流环境下，由于大气湍流会引起较强的激光闪烁效应，激光回波起伏较大，会导致难以获得稳定的闭环校正因子，使得系统闭环稳定性差，无法对扩展目标上的光斑尺寸进行反馈，此时无论光斑尺寸如何变化，pib评价因子不随光斑尺寸变化而变化，导致校正失败。

技术实现要素：

本发明提供一种基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法和装置，用于克服现有技术中针对在远距离闭环光束控制系统中，由于存在大气湍流扰动，扩展目标在闭环反馈系统中，反馈评价因子由于大气闪烁效应精度较低的问题、甚至扩展目标的闭环反馈评价因子失效的问题，即闭环反馈评价因子取值变化无法与扩展目标建立确定关系的问题，实现校正闭环反馈系统大气湍流的目的。

为实现上述目的，本发明提出一种基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法，包括以下步骤：

步骤s1：通过对扩展目标的波散斑进行采样，首先可以利用多个单点探测器对扩展目标的回波散斑进行采样，利用回波散斑统计特性可以获得比成像系统更高的远场光斑闭环反馈精度，并且可以显著提高系统带宽；再次扩展目标的回波散斑包含了光斑尺度信息，能够克服pib反馈因子中对扩展目标失效的问题；最终大气湍流对回波散斑的统计特征影响远小于pib因子，因此可以获得更好的系统稳定性与收敛特性；

步骤s2：通过模糊优化算法对回波散斑反馈因子进行优化，控制发射系统相位项，是为了扩展目标上的回波散斑包含了光斑尺度信息，能够克服pib因子反馈中对扩展目标失效的问题；大气湍流对回波散斑的统计特征影响远小于pib因子，可以获得更好的系统稳定性与收敛特性，达到校正大气湍流的目的。

所述模糊优化算法，优选随机并行梯度下降算法，可以采用爬山法或其他优化式模糊算法实现，是为了对激光子孔径平均相位平移项与倾斜项进行修正，实时控制目标处子孔径光场的相干合成；

所述随机并行梯度下降算法(stochasticparallelgradientdescentalgorithm，简称spgd)是利用性能指标测量值的变化量δj与控制参量的变化量δu进行控制参量的梯度估计，以迭代方式在梯度下降方向上进行控制参量的搜索；定义系统评价函数j是施加在相位控制器所有驱动器的控制电压信号的函数，即j＝j(u)＝j(u1,u2,……,un)，n是矫正单元数；随机并行梯度下降算法采用并行梯度扰动方案对j的梯度分量进行估计并完成算法迭代；即每次迭代过程中，先对所有控制变量同时施加统计独立的随机扰动{δu^(k)}(δu1,δu2,…,δun)^(k)，将这扰动电压从正负两个方向加到相位调制器上，得到两个受影响的结果j+和j-：

δj+(k)＝j[u(k)-δu(k)]-j[u(k)](1)

δj-(k)＝j[u(k)+δu(k)]-j[u(k)](2)

其中k表示第k次迭代。令δj^(k)＝δj+^(k)-δj-^(k)，δj^(k)与单个扰动电压的乘积：δj^(k)δu^(k)，作为梯度分量的随机近似，代入梯度下降算法的一般公式就得到随机并行梯度下降算法的基本迭代公式为：

u(k)＝u(k-1)+γδj(k)δu(k)(3)

其中{δu^(k)}(δu1,δu2,…,δun)^(k)为第k次迭代时施加的扰动电压向量，各δui相互独立且为伯努利分布，即各分量幅值相等|δui|＝σ，pr(δui＝±σ)＝0.5；γ为迭代增益系数；

步骤s3：通过模糊优化算法对回波散斑反馈因子进行优化，控制发射系统倾斜项，由于相位项与倾斜项校正收敛速率相差较大，因此不能采用同一个spgd控制电路，但相位平移项与倾斜项不存在耦合关系，相互独立，所以可以采用两个spgd控制电路分别实现大气相位平移与倾斜项的同时校正。采用两套独立的控制器，一套进行锁相控制，一套进行倾斜项控制；

步骤s4：通过回波散斑反馈评价因子，建立散斑统计特性与聚焦光斑尺寸的单调关系。

进一步地，所述步骤s2还包括以下步骤：

步骤s21：由采集到的回波散斑特征生成随机扰动并转换为电压信号，即随机扰动δu＝[δu1,δu2,…,δun]，随机扰动电压{δuj}满足均值为零、方差相等；

步骤s22：将随机扰动δu施加到多个相位调制器(2)上，所述相位控制器由铌酸锂晶体linbo3组成，采集数据取得正向随机扰动的评价函数值j+＝j(u+δu)，然后施加反相的随机扰动-δu，采集数据取得负向随机扰动的评价函数值j-＝j(u-δu)，由如下公式：

δj+(k)＝j[u(k)-δu(k)]-j[u(k)](1)

δj-(k)＝j[u(k)+δu(k)]-j[u(k)](2)

采集数据得δj+和δj-；

步骤s23：计算随机扰动电压的评价函数的变化量δj＝δj+-δj-；

步骤s24：再由公式

u(k)＝u(k-1)+γδj(k)δu(k)(3)

生成新的随机扰动电压，更新控制参数；

重复步骤s21～步骤s24。

进一步地，所述步骤s4具体包括：

步骤s41：设计回波散斑反馈评价因子，通过随时间变化的接收孔径pib评价因子jpib(t)，能够获取散斑评价因子jsp；

步骤s42：定义jpib(t)随时间的变化量为δjpib(t)，则δjpib(t)的实现相关函数为：

γ(τ)≡<δjpib(t)δjpib(t+τ)>sp(4)

其中<…>sp为不同粗糙表面产生回波散斑的系综平均；

步骤s43：一般情况下扩展目标为粗糙平面，假定粗糙表面不同位置起伏的相关度为is，表面粗糙起伏的均方根值为σs，均方根值σs值远小于扩展目标上光斑尺寸、大于发射光的波长λ，扩展目标上探测扩展目标的聚焦光斑相对于粗糙表面的位移速率为vs，则相关函数γpib(τ)与目标上光强分布it(r)的关系为：

γpib(τ)＝c∫it(r)i(r+vsτ)d²r(5)

其中c为常数；

步骤s44：假设扩展目标表面的均方根值σs≥is，即扩展目标表面较粗糙，且接收系统合成孔径dr远大于散斑的特征尺寸asp，则通过式(5)能够进一步得到回波散斑因子，令τ＝0，可以给出回波pib信号方差为：

根据式(6)，正比于像清晰度函数其中j2被广泛用于评价激光聚焦光斑的尺寸，当聚焦光斑达到最小时，j2取最大值，即j2越大，目标上聚焦光斑尺寸越小，即建立了散斑统计特性与聚焦光斑尺寸的单调关系。

进一步地，控制发射系统相位项与控制发射系统倾斜项分开。

进一步地，所述扩展目标表面与探测扩展目标表面的远场聚焦光斑存在相对运动。

进一步地，远场聚焦光斑需要在扩展目标上进行小范围高速扫描，满足ghz量级的扫描频率。

进一步地，激光在相控阵列锁相的基础上，各锁相单元引入固定的相对相位差。

进一步地，优选多孔径非相干叠加的方法进行回波散斑的能量接收。

本发明还提供一种基于回波散斑的闭环反馈系统评价装置，包括：获取模块，所述获取模块用于对扩展目标回波散斑的获取；算法控制模块，所述算法控制模块用于对扩展目标回波散斑的优化计算；相位控制模块，所述相位控制模块用于控制发射系统相位项；倾斜控制模块，所述倾斜控制模块用于控制发射系统倾斜项。

具体包括：种子激光器、光纤分束器、多个相位调制器、多个光纤放大器、多个相控阵子孔径、扩展目标、多个单点探测器、算法控制模块、相位控制模块、倾斜控制模块，将多个相控阵子孔径的所有驱动器单元看作是独立的控制参量，统一进行优化控制，实现各个相控阵子孔径发射激光大气湍流的自适应校正；所述种子激光器与所述光线分束器光路连接；所述光纤分束器与各所述相位调制器光路连接；各所述相位调制器与各所述光纤放大器光路链接；各所述光纤放大器与各所述相控阵子孔径光路连接；各所述所述相控阵子孔径与扩展目标光路连接；各所述相控阵子孔径与各所述单点探测器光路连接，各所述相控阵子孔径接收扩展目标产生的回波散斑；各所述所述单点探测器与所述算法控制模块数据连接，各所述单点探测器接收到对应相控阵子孔径的回波散斑信号；所述算法控制模块与所述相位控制模块数据连接；所述相位控制模块与各所述相位调制器控制连接；所述算法控制模块与所述倾斜控制模块数据连接；所述倾斜控制模块与各所述相控阵子孔径控制连接；

所述单点探测器，是为了利用单点探测器进行桶中功率(pib)测量，同时可以对回波散斑进行采样，回波散斑同样包含了光斑尺度信息，获得统计特征，可以保证较高的闭环校正带宽，降低闭环校正残差；

所述模糊优化算法控制器，是为了对激光子孔径平均相位平移项与倾斜项进行修正，实时控制目标处子孔径光场的相干合成；

所述合成孔径相控阵子孔径，是为了动态调节发射光束相位分布，克服大气湍流导致的像差和相位畸变获得远距离的高能量密度光斑分布。

进一步地，所述算法控制模块包括加法器，单点探测器接收到相控阵子孔径的散斑pib信号，将各子孔径的pib信号进行加法求和，然后估计求和信号的方差，将得到的反馈评价因子传输到spgd控制器进行锁相与倾斜控制。

进一步地，所述各所述相位控制器为晶体铌酸锂linio3控制电压。

进一步地，与锁相控制相比，倾斜项的控制，优化变量由晶体铌酸锂linio3控制电压变为液晶相位调制器控制电压。

本发明还提供一种光学设备，包括物镜光学系统、用于观察由所述物镜光学系统形成的像的目镜光学系统、和自适应光学系统，所述自适应光学系统在物镜光学系统成像过程中实现上述所述基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法的步骤。

本发明提供的一种利用扩展目标上激光回波散斑进行大气湍流校正的闭环反馈系统评价方法，与现有技术相比，解决了传统基于回波pib能量的反馈方法无法实现扩展目标的闭环校正的问题；由于大气湍流对回波散斑统计特性影响比对激光相位的影响小，所以通过回波散斑统计闭环反馈评价因子可以显著提高闭环校正系统的稳定性与收敛性；同时采用多孔径非相干叠加的方法提高回波散斑反馈评价系统的接收到的总能量与散斑统计样本数量，实现对远场光斑的高精度监视；由于采用了单点探测器配合电光调制器进行回波散斑探测与校正，可以保证较高的闭环校正带宽，降低闭环校正残差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例的基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法流程图；

图2为本发明实施例的基于回波散斑的闭环反馈系统评价装置示意图；

图3为本发明实施例的基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法中随机并行梯度下降算法流程图；

图4为本发明实施例的回波散斑接收及信号处理结构示意图；

图5为本发明实施例的对回波散斑优化流程图；

图6为本发明实施例的单个子孔径散斑分布；

图7为本发明实施例的光学设备示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法和装置，实现过程如下：

如图1至图5所示，种子激光器1通过光纤分束器10后，分成三个通道，每个通道先后通过晶体相位调制器2与光纤放大器3后，通过具有角度偏转功能的相控阵子孔径8实现合成激光发射，光束经大气传输在远场扩展目标9处相干叠加形成聚焦光斑，远场扩展目标9产生的后向散射光斑由相控阵子孔径8进行接收，接收到的单个子孔径散斑分布14，如图6所示，合束并聚焦到单点探测器4，将单点探测器4产生的电信号通过模糊算法模块6处理为反馈评价函数j，发送给相位控制模块5以及倾斜控制模块7，修正相位平移控制电压{uj}(j＝1,2,3,…,un)与倾斜控制电压{vj,x,vj,y}，相位控制器5与倾斜控制器7将控制电压转化为各子孔径通道的相位延迟以及光束倾斜，在本实施例中，利用随机并行梯度下降算法(spgd)控制算法对激光子孔径平均相位平移项与倾斜项进行修正。

实施例一

请参照图1，本发明提供一种基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法，具体步骤包括：

步骤s1：通过对扩展目标的波散斑进行采样，首先可以利用多个单点探测器4对扩展目标的回波散斑进行采样，利用回波散斑统计特性可以获得比成像系统更高的远场光斑闭环反馈精度，并且可以显著提高系统带宽；再次扩展目标的回波散斑包含了光斑尺度信息，能够克服pib反馈因子中对扩展目标失效的问题；最终大气湍流对回波散斑的统计特征影响远小于pib因子，因此可以获得更好的系统稳定性与收敛特性；

步骤s2：通过模糊优化算法对回波散斑反馈因子进行优化，控制发射系统相位项，是为了扩展目标上的回波散斑包含了光斑尺度信息，能够克服pib因子反馈中对扩展目标失效的问题；大气湍流对回波散斑的统计特征影响远小于pib因子，可以获得更好的系统稳定性与收敛特性，达到校正大气湍流的目的；所述模糊优化算法，本实施例优选随机并行梯度下降算法，是为了对激光子孔径平均相位平移项与倾斜项进行修正，实时控制目标处子孔径光场的相干合成；

如图3所示，所述随机并行梯度下降算法(stochasticparallelgradientdescentalgorithm，简称spgd)是利用性能指标测量值的变化量δj与控制参量的变化量δu进行控制参量的梯度估计，以迭代方式在梯度下降方向上进行控制参量的搜索；定义系统评价函数j是施加在相位控制器2所有驱动器的控制电压信号的函数，即j＝j(u)＝j(u1,u2,……,un)，n是矫正单元数；随机并行梯度下降算法采用并行梯度扰动方案对j的梯度分量进行估计并完成算法迭代；即每次迭代过程中，先对所有控制变量同时施加统计独立的随机扰动{δu^(k)}(δu1,δu2,…,δun)^(k)，将这扰动电压从正负两个方向加到相位调制器上，得到两个受影响的结果j+和j-：

δj+(k)＝j[u(k)-δu(k)]-j[u(k)](1)

δj-(k)＝j[u(k)+δu(k)]-j[u(k)](2)

其中k表示第k次迭代。令δj(k)＝δj+(k)-δj-(k)，δj(k)与单个扰动电压的乘积：δj(k)δu(k)，作为梯度分量的随机近似，代入梯度下降算法的一般公式就得到随机并行梯度下降算法的基本迭代公式为：

u(k)＝u(k-1)+γδj(k)δu(k)(3)

其中{δu(k)}(δu1,δu2,…,δun)(k)为第k次迭代时施加的扰动电压向量，各δui相互独立且为伯努利分布，即各分量幅值相等|δui|＝σ，pr(δui＝±σ)＝0.5；γ为迭代增益系数；

因此，所述步骤s2还包括以下步骤：

步骤s21：由采集到的回波散斑特征生成随机扰动并转换为电压信号，即随机扰动δu＝[δu1,δu2,…,δun]，随机扰动电压{δuj}满足均值为零、方差相等；

步骤s22：将随机扰动δu施加到多个相位调制器(2)上，所述相位控制器本实施例优选铌酸锂晶体linbo3，采集数据取得正向随机扰动的评价函数值j+＝j(u+δu)，然后施加反相的随机扰动-δu，采集数据取得负向随机扰动的评价函数值j-＝j(u-δu)，由如下公式：

δj+(k)＝j[u(k)-δu(k)]-j[u(k)](1)

δj-(k)＝j[u(k)+δu(k)]-j[u(k)](2)

采集数据得δj+和δj-；

步骤s23：计算随机扰动电压的评价函数的变化量δj＝δj+-δj-；

步骤s24：再由公式

u(k)＝u(k-1)+γδj(k)δu(k)(3)

生成新的随机扰动电压，更新控制参数；

重复步骤s21～步骤s24；

步骤s3：通过模糊优化算法对回波散斑反馈因子进行优化，控制发射系统倾斜项，控制发射系统相位项与控制发射系统倾斜项分开，是由于相位项与倾斜项校正收敛速率相差较大，因此不能采用同一个spgd控制电路，但相位平移项与倾斜项不存在耦合关系，相互独立，所以可以采用两个spgd控制电路分别实现大气相位平移与倾斜项的同时校正，采用两套独立的控制器，一套进行锁相控制，一套进行倾斜项控制；

步骤s4：建立散斑统计特性与聚焦光斑尺寸的单调关系。

所述步骤s4具体包括：

步骤s41：设计回波散斑反馈评价因子，通过随时间变化的接收孔径pib评价因子jpib(t)，能够获取散斑评价因子jsp；

步骤s42：定义jpib(t)随时间的变化量为δjpib(t)，则δjpib(t)的实现相关函数为：

γ(τ)≡<δjpib(t)δjpib(t+τ)>sp(4)

其中<…>sp为不同粗糙表面产生回波散斑的系综平均；

步骤s43：一般情况下扩展目标为粗糙平面，假定粗糙表面不同位置起伏的相关度为ls，表面粗糙起伏的均方根值为σs，均方根值σs值远小于扩展目标上光斑尺寸、大于发射光的波长λ，扩展目标上探测扩展目标的聚焦光斑相对于粗糙表面的位移速率为vs，则相关函数γpib(τ)与目标上光强分布it(r)的关系为：

γpib(τ)＝c∫it(r)i(r+vsτ)d²r(5)

其中c为常数；

步骤s44：假设扩展目标表面的均方根值σs≥ls，即扩展目标表面较粗糙，且接收系统合成孔径dr远大于散斑的特征尺寸asp，如图3所示，则通过式(5)能够进一步得到回波散斑因子，令τ＝0，可以给出回波pib信号方差为：

根据式(6)，正比于像清晰度函数其中j2被广泛用于评价激光聚焦光斑的尺寸，当聚焦光斑达到最小时，j2取最大值，即j2越大，目标上聚焦光斑尺寸越小，即建立了散斑统计特性与聚焦光斑尺寸的单调关系。

由于通过散斑监视远场光斑需要计算散斑的统计特性，所述扩展目标表面与探测扩展目标表面9的远场聚焦光斑存在相对运动，以便获取散斑信号随时间的变化，且远场聚焦光斑需要在扩展目标上进行小范围高速扫描，满足ghz量级的扫描频率，以便获得高速运动的散斑进行采样分析，大气湍流的特征频率在10hz～1000hz量级，所以对光斑与目标相对运动速度要求极高，通常目标与光斑的相对运动难以达到要求。

在各所述相位调制器引入固定的相对相位差，由于激光的扫描范围较小，且扫描速率极高，需达到ghz量级，因此无法通过机械扫描的方式达到目的，可行的方案是在激光在相控阵列锁相的基础上，各锁相单元引入固定的相对相位差，则干涉效应将导致远场光斑发生小范围偏移，经分析该偏移量为0.75倍聚焦光斑大小为宜，但是小于这个值的偏移量仍能产生一定的校正作用，由于铌酸锂(linbo3)晶体的锁相频率非常高，所以可以满足ghz量级的扫描频率要求。

在本实施例中，优选多孔径非相干叠加的方法进行回波散斑的能量接收，是为了提高了接收能量，接收散斑的统计样本，散斑评价因子本质上是通过测量接收孔径内pib的方差变化反映远场光斑的能量密度变化，接收孔径越大，能够接收到一定平均尺寸的散斑越多，则散斑反馈评价因子所能观察到的聚焦光斑越小，监视精度越高，将子孔径的pib信号相加得到的信号与将相控阵所有孔径合成的等效系统得到的pib信号等价，因此采用该方案相当于增大了接收孔径尺寸，可以实现精度更高的光斑远场能力密度监视与反馈，pib信号反映了孔径内的能量，pib信号的叠加相当于光强的叠加，因此对子孔径的回波光场相干性没有要求，在保持了良好的监视精度同时，规避了对回波光场相位控制的风险。

如图2所示，本发明实施例的基于回波散斑的闭环反馈系统评价装置，包括：获取模块，所述获取模块包括种子激光器1、光纤分束器10、多个相位调制器2、多个光纤放大器3、多个相控阵子孔径8、扩展目标9、多个单点探测器4；算法控制模块6；相位控制模块5；倾斜控制模块7，将多个相控阵子孔径8的所有驱动器单元看做是独立的控制参量，统一进行优化控制，实现各个相控阵子孔径8发射激光大气湍流的自适应校正；所述种子激光器1与所述光线分束器10光路连接；所述光纤分束器10与各所述相位调制器2光路连接；各所述相位调制器2与各所述光纤放大器3光路链接；各所述光纤放大器3与各所述相控阵子孔径8光路连接；各所述所述相控阵子孔径8与扩展目标9光路连接；各所述相控阵子孔径8与各所述单点探测器4光路连接，各所述相控阵子孔径8接收扩展目标9产生的回波散斑；各所述所述单点探测器4与所述算法控制模块6数据连接，各所述单点探测器4接收到对应相控阵子孔径8的回波散斑信号；所述算法控制模块6与所述相位控制模块5数据连接；所述相位控制模块6与各所述相位调制器2控制连接；所述算法控制模块6与所述倾斜控制模块7数据连接；所述倾斜控制模块7与各所述相控阵子孔径8控制连接；

所述单点探测器4，是为了利用单点探测器4进行桶中功率(pib)测量，同时可以对回波散斑进行采样，回波散斑同样包含了光斑尺度信息，获得统计特征，可以保证较高的闭环校正带宽，降低闭环校正残差；

所述模糊算法控制模块6，在本实施例中优选选取随机并行梯度下降算法，是为了对激光子孔径平均相位平移项与倾斜项进行修正，实时控制目标处子孔径光场的相干合成；

所述合成孔径相控阵子孔径8，动态调节发射光束相位分布，克服大气湍流导致的像差和相位畸变获得远距离的高能量密度光斑分布。

如图3所示，所述模糊算法控制模块6包括加法器11，单点探测器4接收到相控阵子孔径8的散斑pib信号，将各子孔径的pib信号进行加法求和，然后估计求和信号的方差12，将得到的反馈评价因子13传输到模糊算法控制模块6进行锁相与倾斜控制。

各所述相位控制器2为晶体铌酸锂linio3控制电压。

各所述相控阵子孔径8由液晶相位调制器控制电压。

实施例二，在实施例一的基础上，本实施例与实施例一的区别在于，所述模糊算法控制模块6可以采用爬山法。

实施例三，在实施例一的基础上，本实施例与实施例一的区别在于，控制发射单元倾斜的快反镜可以替换为利用压电陶瓷控制光纤发射端面在发射透镜焦面的横向位置实现。

如图7所示，本发明还提供一种光学设备，包括：物镜光学系统，用于对目标进行探测；自适应光学系统，例如基于回波散斑的闭环反馈系统，所述自适应光学系统在物镜光学系统成像过程中，基于上述实施例中所述基于回波散斑的闭环反馈系统评价装置，实现上述实施例所述基于回波散斑的闭环反馈系统评价方法的步骤；所述光学设备还包括用于观察由所述物镜光学系统形成的像的目镜光学系统。

所述光学设备可以是一种望远镜，如双子望远镜；可以是用于测量宇宙重力波的长光程测量仪；也可以是一种扫描显微镜。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。