自适应光学软件
基本信息
ALPAO核心引擎软件（ACE）为法国ALPAO开发的一款灵活、开放、易用且实惠的自适应光学软件系统。 作为基于对象的Matlab®工具箱，其内置函数让用户可对系统中所有光电设备进行参数设置、控制及监视。 对首次接触自使用光学的初学者，通过ACE的用户图形界面即可轻松完成系统的闭环操作。而对高级用户， ACE可成为用户开发自制算法和定制系统的绝佳垫脚石。充分考虑到大多数光学实验所需的暗光条件， ALPAO现推出全新黑色软件界面！
主要特点
- 界面友好，易于使用，可根据具体需要进行定制
- 工作带宽最高可达100 Hz，纯延迟时间约1.5 ms
- 高度开放，所有中间及结果数据实时可得，方便植入自制算法
软件结构
软件功能
变形镜的控制
- 与变形镜建立接口
- 向变形镜发送指令（逐个单元一一发送或以泽尼克多项式形式发送）
- 给变形镜设置偏置指令
波前传感器的控制
- 与波前传感器建立接口
- 波前传感器参数的控制（曝光时间、增益等）
- 显示原始点阵图
- 读取及可视化展现波前斜率
- 可以选择用区域法、模式法或混合法进行波前重构
- 读取波前RMS值、PV值，可视化展现波前形状及其泽尼克多项式的各项系数
闭环的校准
- 自动完成系统校准
- 可视化展现影响函数、变形镜模式图
- 可设置变形镜模式数量，并生成响应的指令矩阵
- 保存指令矩阵
自适应系统闭环控制
- 设置闭环增益
- 闭环到理想平面波前
- 闭环到任意波前（可通过波前斜率或泽尼克多项式进行设置）
- 单步执行闭环操作
- 闭环过程中各参数的保存
相机、激光器、相屏电机旋转台的控制，提供用户友好界面
自适应光学实时运算平台
由于需要对抗快速变化的大气湍流，天文光学、自由空间光通信等应用领域通常对自适应光学系统的工作带宽有较高要求。法国ALPAO推出的ACE fast是一个基于Linux系统CPU的实时运算平台（RTC），是一个专门应对顶级自适应光学系统带宽要求的运算解决方案。其超高工作频率、超短延迟时间及沿袭自ACE软件的高度开放、简单易学等特点，使它能在重大项目中不负众望！
自适应光学实时运算平台ACE fast vs. 自适应光学软件ACE
| 型号 | ACE fast | ACE |
| 配置 | 既有软件，也包含硬件部分（基于Linux系统的CPU）的自适应光学系统实时运算平台 | 作为Matlab®工具箱的自适应光学软件 |
| 最高工作频率 | 5 KHz | <200 Hz
（具体视电脑配置而定） |
| 延迟时间 | 150 μs | 1.5 ms |
软件结构
并行流水线：负责处理所有要求延迟时间短的运算
控制节点：对并行流水线进行配置和监控
特色功能
- 并行流水线的单步操作：可对每个处理环节中的输入/输出数据进行互动式操纵
- 所有数据的非侵入性监测：原始图像，质心/斜率数据，重构波前图，泽尼克系数，变形镜指令矩阵……
- 每个工作过程的参数设置：积分时间，CCD增益，CCD读出模式，门槛水平，部分指令矩阵，积分器增益……
- 保存、调取所有校准数据：如参考质心/参考斜率，影响矩阵，用于相机补偿的暗场、平场图……
- 可用于多种系统结构：SISO（单输入单输出），SIMO（单输入多输出），MIMO（多输入多输出）
- 可配备大容量数据保存设备，用以保存运行过程中产生的所有数据
体积、重量及功耗
所有硬件设备预先固定在机箱（1000×600×1160 mm3, ~150 kg，功耗最大4 kW，连接标准插座）中，他们包括：
- 用于控制节点的监控电脑（19”×1U×400 mm）
- 用于并行流水线的Linux系统多CPU服务器（19”×2U×~900 mm）
可选项
- 不同的系统结构：单输入单输出，单输入多输出和多输入多输出
- 配备大容量存储器
- 指令矩阵快速刷新：速度可以高于1 Hz
- 配置8通道控制板卡：+/-10 V控制14位数据，例如可用于倾斜镜的控制
- 集成更多硬件
- 采用特定算法
- 配合金字塔波前传感器使用