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随机并行梯度下降算法性能与变形镜排布规律的关系研究

陈惠颖,王卫兵,王挺峰,郭劲

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陈惠颖, 王卫兵, 王挺峰, 郭劲. 随机并行梯度下降算法性能与变形镜排布规律的关系研究[J]. , 2016, 9(4): 432-438. doi: 10.3788/CO.20160904.0432
引用本文: 陈惠颖, 王卫兵, 王挺峰, 郭劲. 随机并行梯度下降算法性能与变形镜排布规律的关系研究[J]. , 2016, 9(4): 432-438.doi:10.3788/CO.20160904.0432
CHEN Hui-ying, WANG Wei-bing, WANG Ting-feng, GUO Jin. Relationship between performance of stochastic parallel gradient descent algorithm and distribution rule of deformable mirror[J]. Chinese Optics, 2016, 9(4): 432-438. doi: 10.3788/CO.20160904.0432
Citation: CHEN Hui-ying, WANG Wei-bing, WANG Ting-feng, GUO Jin. Relationship between performance of stochastic parallel gradient descent algorithm and distribution rule of deformable mirror[J].Chinese Optics, 2016, 9(4): 432-438.doi:10.3788/CO.20160904.0432

随机并行梯度下降算法性能与变形镜排布规律的关系研究

doi:10.3788/CO.20160904.0432
基金项目:

国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目No.DAA7031024G

详细信息
    通讯作者:

    陈惠颖(1989-),女,吉林省吉林市人,硕士,研究实习员,2013年于哈尔滨工业大学获得硕士学位,主要从事光电精密仪器与控制算法方面的研究。E-mail:chenhy@iomp.ac.cn

  • 中图分类号:TP273.2

Relationship between performance of stochastic parallel gradient descent algorithm and distribution rule of deformable mirror

Funds:

Supported by National High-tech R&D Program of ChinaNo.DAA7031024G

More Information
    Corresponding author:E-mail:chenhy@ciomp.ac.cn
  • 摘要:对随机并行梯度下降算法(SPGD)性能与不同变形镜排布规律的关系进行了研究。以采用Roddier方法生成的由52项Zernike像差构成的畸变波前为整形对象,对SPGD算法的收敛速率和整形效果与变形镜排布规律(单元数分别为19、21、32、37、45、60、61、77、91)之间的关系进行了仿真研究。结果表明:从整体分析,随着变形镜单元数逐渐增多,SPGD算法的收敛速率和整形效果均逐渐变差;从局部分析,由于变形镜元胞类型变化和边缘占空比的影响,在渐变规律中产生了局部差异。

  • 图 1波前整形系统

    Figure 1.Schematic of wave-front shaping system

    图 2初始波前分布

    Figure 2.Diagram of initial wave-front distribution

    图 3N单元变形镜

    Figure 3.N-unit deformable mirror

    图 4利用SPGD算法控制不同单元变形镜得到的性能指标J随迭代次数n变化的收敛过程

    Figure 4.Convergence course that performance indexJchanges as iterative numbernwith SPGD algorithm by controlling differentN-unit deformable mirror

    图 5利用SPGD算法分别控制不同N单元变形镜整形到极限情况下得到的残余波前分布

    Figure 5.Residual wave-front distribution obtained with SPGD algorithm by controlling differentN-unit deformable mirror under the limiting condition

    表 1Jlim、PVlim、RMSlim与不同变形镜单元数N之间的关系

    Table 1.Relationship betweenJlim,PVlim,RMSlimand differentN-unit deformable mirror

    N 91 77 61 60 45 37 32 21 19
    Jlim=J5000 0.997 6 0.913 6 0.976 4 0.949 4 0.918 0 0.909 0 0.915 0 0.768 4 0.693 2
    PVlim 0.168 9λ 0.818 4λ 0.533 7λ 0.754 0λ 0.803 4λ 0.837 2λ 0.733 9λ 1.343 5λ 1.242 8λ
    RMSlim 0.007 7λ 0.047 9λ 0.024 6λ 0.036 3λ 0.046 6λ 0.049 2λ 0.047 4λ 0.081 7 0.096 3
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出版历程
  • 收稿日期:2016-04-05
  • 修回日期:2016-05-13
  • 刊出日期:2016-08-01

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