自適應(yīng)光學(xué)（AO）是由大氣引起的波面誤差由一個(gè)可變形的鏡面進(jìn)行實(shí)時(shí)校正的光學(xué)技術(shù)，是一個(gè)快速增長的多學(xué)科領(lǐng)域，包括物理、化學(xué)、電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)。AO系統(tǒng)用于校正（形成）一束光的波前。

　　歷史上，該系統(tǒng)起源于天文學(xué)和國防，它可產(chǎn)生高分辨率的天文圖像；更清晰的圖像產(chǎn)生對比度的額外增益，這對天文學(xué)家也有好處，因?yàn)檫@意味著他們可以探測到其他方法無法觀察到的暗淡的天體。當(dāng)天文學(xué)家在努力克服大氣湍流的模糊效應(yīng)時(shí)，國防承包商們卻關(guān)心如何保證他們的高功率激光器的光子可正確導(dǎo)向，從而擊毀戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　最近，由于在AO組件的精密度和簡單化方面的改進(jìn)，研究人員已經(jīng)利用這些系統(tǒng)在飛秒脈沖整形、顯微鏡、激光通信、視力矯正以及視網(wǎng)膜成像等領(lǐng)域取得突破。雖然這些領(lǐng)域相差很大，由于不需要的時(shí)變效應(yīng)的存在，這些領(lǐng)域都將從自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中受益。

　　通常，AO系統(tǒng)由3部分組成：（1）波前傳感器，用于測量波前偏移，（2）可變形鏡片，可改變形狀以校正高度畸變的波前，及（3）實(shí)時(shí)控制軟件，用波前傳感器收集到的信息計(jì)算可變形鏡片應(yīng)該采用的合適的形狀，以抵消畸變的波前。

圖為 AO系統(tǒng)

　　自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)有很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。其中包括快速低噪聲的傳感器（為了能使用比較昏暗的引導(dǎo)星來進(jìn)行矯正）；高能、可信且易于操作的鈉激光器；超高速處理器，要求每秒的運(yùn)作此時(shí)達(dá)109到1010次；可變形鏡面，帶寬幾千赫茲和上千個(gè)觸動器；大型的二級自適應(yīng)透鏡。