在很多應用領域，由于傳統光學系統自身的局限性，其最終傳輸或者成像效果會受到很大限制，只不過在早年這個問題得不到妥善的解決。然而，隨著自適應光學（Adaptive Optics，簡稱AO）的發展壯大，人們開始發現可以用它進行像差的矯正，實現“更快、更高、更強”（更快速的通信速率、更高精度或分辨率的投影或成像、更強的激光能量）的目標。

自適應光學在誕生之初通常與激光武器、天文觀測這些高端領域密不可分，直到近半個世紀以來，隨著半導體、光電子行業的迅猛發展，各種高性能且高性價比的元器件誕生，它才開始逐步進入大眾的視野，被更多的人接觸、理解，并接受。

荷蘭OKO公司（全名Flexible Optics B.V.，又稱OKO Tech）創立于1997年，在自適應光學領域具有較長的歷史和積淀，其生產的變形鏡具有多種口徑和執行器數量可選，暢銷至今。其主打產品微機械薄膜變形鏡（MMDM）也是自適應光學領域極為重要、也極為常見的變形鏡之一。它采用微機械加工（MEMS）的工藝制成，能夠實時、動態校正激光、望遠鏡、眼科、顯示成像光學系統在內的各種領域常見的波前畸變，還原高質量的成像。

接觸過自適應光學尤其是MMDM的研究人員都十分清楚，變形鏡想要正常配置使用，配套的高壓放大器和DAC驅動模塊是必不可少的。任何一套自適應光學系統正常工作之前必須對這三者同時進行供電、連線、配置、調試等等操作。這無疑給研究人員帶來了較大的麻煩，增加了系統復雜度，擴大了整套閉環自適應光學系統的體積，給一些相對精密的光學系統帶來了巨大的挑戰，也限制了變形鏡的使用場景。

為了解決這個巨大的難題，同時也為了滿足用戶對多通道、高速率、小體積變形鏡的需求，OKO公司新近推出了96通道、2kHz、三合一MMDM新產品，一次性解決多種問題，保證原有高性能的基礎上再增添了四大優勢。具體技術參數如下表所示：

1. 多通道：多到你看不清！

圖1   96通道三合一MMDM

如上左圖所示，為96通道三合一MMDM產品的照片，其通光孔徑為25.4mm，而在25.4mm的通光孔徑中分布有足足96個執行器，具體的布局圖可見上右圖。高達96個的執行器能夠支持變形鏡產生相對復雜得多的形變，校正更高階、更復雜的像差。該變形鏡執行器最大行程高達18um，與相同通光孔徑的變形鏡相比行程增加近一倍。

在僅1英寸的通光孔徑中遍布了96個執行器，而且每個執行器都能夠單獨操縱，獨立工作，多么驚人的微操作！

圖2 出廠前對96通道三合一MMDM鏡面進行測試得到的干涉圖，從左往右依次為：施加0電壓、所有執行器均施加最大電壓、中間執行器施加最大電壓。從干涉圖可以看出其具有較好的光學性質，能實現多種形變。

   2. 高速率：快到你意識不到！

為了保證變形鏡能夠動態實時校正波前像差，目前市面上常見的MMDM刷新速率都維持在幾百Hz左右，這樣的刷新速率已經能夠滿足絕大部分情況下的工作需求，但是在一些精度要求較高的領域還是無法勝任的。

而96通道三合一MMDM在保證工作性能的基礎上將刷新速率提升至2kHz，能夠適用于多種不同的高性能、高精度要求的應用場景，實現實時、高速、動態校正波前畸變，這驚人的飛躍堪稱質變！

圖3 :96通道三合一MMDM上升與下降階躍響應曲線（主要為USB接口延遲與升降時間）。

圖4  96通道三合一MMDM開關特性曲線。對所有執行器施加最大振幅的方波信號，使其在兩個極端狀態之間切換焦點。在焦平面上放置有針孔，采用光電二極管探測器記錄信號。

3. 小體積：解決凌亂與復雜！

正常的變形鏡尺寸都不是很大，集成進現有的光學系統似乎不是很困難，但是事實并非如此。因為想要正常驅動變形鏡工作，配套的高壓放大器與DAC驅動模塊必不可少，而且隨著變形鏡通道數增加，需要的高壓放大器和DAC驅動模塊通道數也同步增加。除此之外，三者相互連接的排線、供電等線纜也會無形中增加整套自適應光學系統的復雜度和凌亂度，這無疑會導致很多不必要的體積預留和集成上的困難。而一般高精度、高性能的光學系統對體積和復雜度都有一定的要求，所謂大道至簡，越小、越簡潔的光學系統產生的干擾就越少，帶來的效果就會越好。

而96通道三合一MMDM則采用嵌入式電子技術，將變形鏡、高壓放大器、DAC驅動模塊3個器件合為一體，減小了整套設備的體積，降低了系統的復雜度，取消了復雜凌亂的排線，讓變形鏡回歸變形鏡本身。

圖5 96通道三合一MMDM外形尺寸圖

96通道三合一MMDM系統簡潔明了，沒有復雜的外置設備，所有控制、形變、驅動、校正部分均集成在90*90*30mm³的立方體中，重量也僅有0.45kg，做到了輕松攜帶，便于安裝。變形鏡采用USB2.0的輸出，無需復雜轉接頭，在任意一臺安裝了Frontsurfer的電腦上都能實現即插即用，無需額外配置其他配件，也不用額外給某些設備供電，在性能優秀的同時兼顧了靈活性，深受廣大客戶的喜愛。

4. 高性價比：親民的價格卻具有貴族的品質！

自適應光學在剛發展之初還是非常尖端小眾的，一般用于激光武器、天文觀測等等領域，這些領域為了一點點的性能提升投入再多也是值得的。但是對于普通研究所或者實驗室來說，就會處于性價比較低的尷尬處境。但是隨著科技進步，大量性能更優秀、價格更低的元器件被人們應用推廣到方方面面，自適應光學也“好風憑借力，送我上青云”，進入了大眾的視野。

與普通的變形鏡相比，96通道三合一MMDM集高速率、高性能、多通道、三合一多種優勢于一體，那么它的價格又該翻幾番呢？這可能是大多數人的想法，實則不然，96通道三合一MMDM雖然具有很多足以自傲的優勢，但其價格仍舊親民，處于一般實驗室或研究團隊可承受范圍內。在國外，其一經生產就被各大科研機構競相采購使用，暢銷程度直逼OKO公司的經典變形鏡OKO Mirror。

多通道、高速率、小體積、高性價比，96通道三合一MMDM的四大優勢就像地基一樣牢牢支撐著它為光學成像系統校正波前、消除誤差，還原成像原本的樣子，撥亂反正、返璞歸真的同時又做到了大道至簡，讓人不得不感嘆一句科技的進步帶來的便利與美。