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自適應光學（adaptive optics）， 指一種用于大反射望遠鏡的鏡面的一種補償系統(tǒng)，可以通過快速反應的的支撐系統(tǒng)使鏡面發(fā)生形變來補償大氣抖動引起的星象閃爍。
歷*，該系統(tǒng)起源于天文學和國防，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，這對天文學家也有好處，因為這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。當天文學家在努力克服大氣湍流的模糊效應時，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向，從而擊毀戰(zhàn)略目標。
zui近，由于在AO組件的精密度和簡單化方面的改進，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，由于不需要的時變效應的存在，這些領(lǐng)域都將從自適應光學系統(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）實時控制軟件，用波前傳感器收集到的信息計算可變形鏡片應該采用的合適的形狀，以抵消畸變的波前。
自適應光學系統(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星來進行矯正）；高能、可信且易于操作的鈉激光器；超高速處理器，要求每秒的運作此時達109到1010次；可變形鏡面，帶寬幾千赫茲和上千個觸動器；大型的二級自適應透鏡。