Том 34, номер 12, статья № 11

Лукин В. П. Требования к динамическим характеристикам систем адаптивной оптики. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 12. С. 993–1001. DOI: 10.15372/AOO20211211.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Проанализированы динамические (временные) характеристики систем адаптивной оптики (АО), работающих в турбулентной атмосфере. Использован аналитический расчет параметра Штреля на основе результатов теории распространения оптических волн в случайно-неоднородных средах. При анализе применяется модель активного зеркала-корректора. Традиционная система АО с конечным временем срабатывания описана как динамическая система постоянного запаздывания. В такой системе допустимая временная задержка сравнима со временем переноса турбулентных неоднородностей на расстояние, равное радиусу когерентности, ветром со средней скоростью. Получено выражение, связывающее в одной формуле важнейшие параметры системы: точность и частоту работы датчика волнового фронта, размер апертуры оптической системы, а также параметры атмосферы: параметр Фрида и скорость ветра с достижимым уровнем параметра Штреля. Проанализированы различия между двумя типами контуров слежения в системах АО: открытым и замкнутым. Показаны возможности «прогнозирующего» алгоритма для адаптивной коррекции.

Ключевые слова:

атмосфера, адаптивная оптика, турбулентность, параметр Фрида, открытый и замкнутый контуры слежения, ветер, прогноз

Список литературы:

1. Hardy J.W. Active optics: A new technology for the control of light // Proc. IEEE. 1978. V. 66. P. 651–697.
2. Лукин В.П. Атмосферная адаптивная оптика. Новосибирск: Наука, 1986. 248 c.
3. Лукин В.П., Миронов В.Л. Динамические характеристики адаптивных оптических систем // Квант. электрон. 1985. Т. 12, № 9. С. 1959–1962.
4. Greenwood D.P. Bandwidth specification for adaptive optics systems // J. Opt. Soc. Am. 1977. V. 67. P. 390–393.
5. Greenwood D.P., Fried D.L. Power spectra requirements for wave-front-compensative systems // J. Opt. Soc. Am. 1976. V. 66, N 3. P. 193–206.
6. Гурвич А.С., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. Москва: Наука, 1976. 277 c.
7. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. 720 с.
8. Lukin V.P. Dynamics of adaptive optical systems // J. Opt. Soc. Am. A. 2010. V. 27, N 11. P. A216–A222.
9. Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука, 1964. 344 с.
10. Noll R.J. Zernike polynomials and atmospheric turbulence // J. Opt. Soc. Am. A. 1976. V. 66. P. 207–211.
11. Kellerer A., Tokovinin A. Atmospheric coherence time in interferometry: definition and measurement // Ast­ron. Astrophys. 2006. N 10. P. 1–8.
12. Лукин В.П. Формирование оптических пучков и изображений на основе применения систем адаптивной оптики // Усп. физ. наук. 2014. Т. 184, вып. 6. С. 599–640.