Hệ thống quang học thích ứng dựa trên phương tiện có độ phân giải cao với sửa chữa nghiêng/nghiêng hai cấp

Ming Ming1,2, Tao Chen1,2, Tian-shuang Xu3
1Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun, China
2University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
3School of Mechanical and Aerospace Engineering, Jilin University, Changchun, China

Tóm tắt

Các hình ảnh thu được bởi một hệ thống phát hiện quang học lớn (>500 mm) luôn bị mờ do sự nhiễu loạn khí quyển. Để khắc phục hiện tượng mờ này, một hệ thống quang học thích ứng là cần thiết một cách khẩn cấp. Ở đây, một hệ thống quang học thích ứng dựa trên phương tiện (VAOS) dài 1,3 m, được đặt tại tiêu cự Nasmyth, được nghiên cứu. Một gương điều khiển nghiêng/nghiêng cấp hai được sử dụng để loại bỏ rung lắc theo dõi và lỗi nghiêng khí quyển. Việc căn chỉnh khẩu độ và hợp tác giữa gương biến hình và cảm biến mặt sóng được áp dụng để đạt được việc đo và sửa chữa biến dạng bậc cao thông qua việc sửa chữa vòng kín và cho phép kính thiên văn thu được hình ảnh chất lượng cao. Đối với các điều kiện quan sát và vị trí địa điểm khác nhau, VAOS đạt được việc cảm biến trong dải bước sóng từ 0,5 μm đến 0,7 μm bằng cách sử dụng cảm biến sóng Shack-Harmann và việc sửa chữa với gương biến hình 97 đơn vị cho dải quang phổ hình ảnh từ 0,7 μm đến 0,9 μm. Hơn nữa, khả năng phát hiện tối đa của hệ thống lớn hơn độ sáng thị giác 5 và độ phân giải hình ảnh góc tốt hơn 0,3".

Từ khóa

#quang học thích ứng #hệ thống quang học #gương biến hình #cảm biến mặt sóng #độ phân giải hình ảnh

Tài liệu tham khảo

Hardy J. W, Adaptive Optics for Astronomical Telescopes, Oxford Univ. Press, (1998). J. C. Christou, G. Brusa, A. Conrad, S. Esposito, T. Herbst, P. Hin, J. Hill, D. Miller, S. Rabien, G. Rahmer, G. Taylor, C. Veillet and X. Zhang, Adaptive Optics Capabilities at the Large Binocular Telescope Observatory, Proc. of SPIE 9909, 99092E–1 (2016). G. Brusa, D. Ashby, J. C. Christou, J. Kern, M. Lefebvre, T. J. Mcmahon, D. Miller, G. Rahmer, R. Sosa, G. Taylor, C. Vogel and X. Zhang, Engineering Aspects of the Large Binocular Telescope Observatory Adaptive Optics Systems, Proc. of SPIE 9909, 990903–1 (2016). Donald Gavel, Renate Kupke, Alexander R.Rudy, Srikar Srinath, Daren Dillon and Lisa Poyneer, Lick Observatory’s shane telescope adaptive optics system (ShaneAO): research derections and progress, Proc. of SPIE 9909, 99092W–1 (2016). Jun Ho Lee, Sunmy Shin, Gyu Nam Park, Hyug–Gyo Rhee and Ho–Soon Yang, Current Optics and Photonics 1, 107 (2017). Tyson R. K, Adaptive Optics Engineering Handbook, (2000). Fried D J, Theoretical Study of Nonstandard Imaging Concepts, RADC–TR, 74–185 (1974). Michael Goodwin, Jessica Zheng, Jon Lawrence, Samuel Richards, Alexander Arriola, Nick Cvetojevic, Simon Gross and Barnaby Norris. Adaptive optics onsky demonstrator for the Anglo–Australian Telescopem, Proc. of SPIE 9909, 990933–1 (2016). B. Maritz, M. S. Koago, C. K. Wainman, M. E. Gardener, W. H. Gunter and A. M. Eijk, Vertical Atmospheric Variability Measured Above Water During the FESTER Experiment: First Results, Optics in Atmospheric Propagation and Adaptive Systems XIX, 2016100020B (2016). Zhao Yong–chuang, Nie Zhong–quan, Zhai Ai–ping, Tian Yan–ting, Liu Chao, Shi Chang–kun and Jia Baohua, Optoelectronics Letters 14, 21 (2018). E. Kopylov, L. Bolbasova, N. Goleneva, V. Lavrinov and A. Yu Shikhovtsev, Investigations of Parameters of Image Quality for Adaptive Optical Systems of BSVT, Proc. of SPIE 9680, 96801O–1 (2015). Ju G., Yan C., Gu Z. and Ma H, Optics Express 24, 24665 (2016). Changhui Rao, Kai Wei, Lei Zhu, Xuejun Zhang, Xuejun Rao, Shengqian Wang, Xiaoyu Ma, Lanqiang Zhang, Youming Guo, Ang Zhang, Hua Bao, Luchun Zhou, Mei Li, Chunlin Guan, Xiaojun Zhang, Xinlong Fan, Donghong Chen, Hao Xian, Yudong Zhang and Wenhan Jiang, Astronomical AO in Key Laboratory of Adaptive Optics, Chinese Academy of Sciences, Proc. of SPIE 9909, 990919–1(2016). Mark Chun, Olivier Lai, Douglas Toomey, Jessica Lu, Max Service, Christoph Baranec, Simon Thibault, Denis Brousseau, Yutaka Hayano, Shin Oya, Shane Santi, Christopher Kengery, Keith Loss, John Gardiner and Brad Steele, Imaka–a Ground–Layer Adapt ive Optics System on Maunakea, Proc. of SPIE 9909, 990902–1 (2016). Chelo Ferreira, Jose L. Lopez, Rafael Navarro and Ester Simusia, Applied Optics 54, 6575 (2015). Zhang Feng and Zhong Jin–gang, Optoelectronics Letters 2, 31 (2006). Laurent Jolissaint, Onur Keskin, Lorenzo Zago, Sinan Kaan Yerli, Cahit Yesilyaprak Mudry and Gregory Lousberg, The Design of an Adaptive Optics Telescope: the Case of DAG, Proc. of SPIE 9906, 99063J–1 (2016).