Astronet > AO tutorial 2: Deformiruemye zerkala

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Vverh: Vvedenie

Dalee: Datchiki volnovogo fronta

Ispravlyaya turbulentnost': Deformiruemye zerkala

2.1. Chastichno ispravlennye izobrazheniya

Phase structure function and OTF for partial compensation

Predpolozhim, chto vse atmosfernye aberracii so shkalami $\rho$ i bol'she (t.e. mody s nizkim poryadkom) ispravleny. Kakoi budet strukturnaya funkciya ostavshihsya (ostatochnyh) aberracii? Kolichestvenno, ona budet rasti s rasstoyaniem $\vert\vec{r}\vert<\rho$ i na bol'shih rasstoyaniyah vyidet na postoyannyi uroven' $2 \langle \epsilon^2 \rangle$ (v dva raza bol'she ostatochnoi dispersii fazy).

Opticheskaya peredatochnaya funkciya OTF proporcional'na $\exp [-0.5 D_{\phi}(\lambda \vec{f})]$ . Vmesto togo, chtoby umen'shat'sya do nulya na bol'shih chastotah $\vert\vec{f}\vert> \rho/\lambda$ , ona stanet postoyannoi na urovne

$\begin{displaymath} S^* = e^{- \langle \epsilon^2 \rangle} \end{displaymath}$

(1)

kotoryi nazyvaetsya kogerentnoi energiei.

Dlya bol'shih teleskopov $(D \gg \rho)$ PSF chastichno ispravlennogo izobrazheniya mozhet byt' priblizitel'no predstavlena summoi izobrazheniya, kachestvo kotorogo opredelyaetsya atmosferoi (galo) i ogranichennogo difrakciei yadra :

$\begin{displaymath} P_{\rm partial}(\vec{\alpha}) \approx (1-S^*) P'_a (\vec{\alpha}) + S^* P_0 (\vec{\alpha}). \end{displaymath}$

(2)

Primer chastichno ispravlennogo izobrazheniya zvezdy (tipichnaya PSF dlya adaptivnoi optiki) priveden na risunke. Dlya bol'shih teleskopov $(D \gg r_0)$ galo namnogo shire yadra. Sledovatel'no, central'naya intensivnost' PSF opredelyaetsya yadrom i chislo Shtrelya ravno kogerentnoi energii $S \approx S^*$ . Eto priblizhenie shiroko ispol'zuetsya, i inogda beretsya kak ekvivalent chisla Shtrelya.

Vopros: Kakoe chislo Shtrelya sovotvetstvuet ostatochnoi fazovoi dispersii v 1 radian ? Kakov verhnii predel ostatochnoi dispersii, neobhodimyi dlya dostizheniya chisla Shtrelya v 95%?

Vopros: Predpolozhim, my znaem chislo Shtrelya dlya dliny volny 0.5 mikron. Smozhete vy vychislit' ego dlya drugoi dliny volny, naprimer 2.2 mikrona?

Ochen' vazhno ponimat', chto korrekciya na bol'shih prostranstvennyh shkalah okazyvaet vliyanie i na malyh shkalah, tak kak ona ustranyaet naklony volnovogo fronta. Sledovatel'no, strukturnaya funkciya ostatochnoi fazy rastet medlennee, chem strukturnaya funkciya neispravlennyh atmosfernyh aberracii. Esli strukturnaya funkciya men'she, to OTF vyshe, i PSF uzhe. Shirina galo men'she chem shirina PSF, sootvetstvuyushaya dannomu kachestvu izobrazheniya. Vyigrysh v FWHM mozhet byt' poryadka dvuh raz. Dazhe dlya ochen' nizkogo chisla Shtrelya uluchshenie razresheniya, dostigaemoe s pomosh'yu adaptivnoi optiki, mozhet byt' znachitel'nym. Eto proishodit, kogda adaptivnye sistemy nizkogo poryadka ispol'zuyutsya pri nablyudeniyah v vidimoi oblasti spektra.

Resolution for partial compensation Risunok 3.2 iz knigi Roddiera (1999) pokazyvaet vyigrysh v razreshenii (vyigrysh v chisle Shtrelya po sravneniyu s neispravlennymi izobrazheniyami s bol'shim teleskopom), dostigaemyi pri kompensacii mod Zernike do dannogo poryadka. Poryadok 1 sootvetstvuet ispravleniyu za naklony, poryadok 2 - takzhe ispravleniyu za rasfokusirovku i astigmatizm, i t.d. Absolyutnye znacheniya chisla Shtrelya naneseny shtrihovymi liniyami. Maksimal'nyi vyigrysh sootvetstvuet chislu Shtrelya okolo 0.3.

2.2. Deformiruemye zerkala: segmentnye

Segmented DM

Pervye deformiruemye zerkala (DM) sostoyali iz otdel'nyh segmentov, kazhdyi iz kotoryh upravlyalsya tremya p'ezoelektricheskimi aktuatorami (tolkatelyami). Po rasprostranennoi v nastoyashee vremya tehnologii k massivu p'ezoelektricheskih aktuatorov prikreplyaetsya tonkaya licevaya plastina (smotri risunok). Aktuatory ne izgotavlivayutsya otdel'no, mnogosloinaya p'ezokeramicheskaya plastina delitsya na otdel'nye aktuatory. Etot tip DM ispol'zovan v sisteme adaptivnoi optiki teleskopa Dzhemini.

Tipichnye parametry segmentnyh deformiruemyh zerkal

Kolichestvo aktuatorov	100 - 1500
Promezhutki mezhdu aktuatorami	2-10 mm
Forma elektrodov	pryamougol'naya ili shestiugol'naya
Napryazhenie	neskol'ko soten vol't
Amplituda peremesheniya	neskol'ko mikronov
Rezonansnaya chastota	neskol'ko kilogerc
Stoimost'	vysokaya

Vopros: Kakov fizicheskii razmer deformiruemogo zerkala s 1000 aktuatorami i promezhutkami mezhdu aktuatorami 5 mm?

Vopros: Kakaya amplituda peremesheniya (v mikrometrah) neobhodima dlya ispravleniya kachestva izobrazheniya v 2 sekundy na 4-m teleskope? Predpolagaetsya, chto naklony ispravlyayutsya otdel'nym zerkalom.

Deformiruemye zerkala etogo tipa razrabatyvalis' pervonachal'no dlya voennyh primenenii, oni dorogi. Nekotorye primery mozhno naiti na sleduyushih WEB-stranicah: Xinetics ili Turn, Ltd. P'ezoelektricheskie aktuatory imeyut gisterezis okolo 10%. Maksimal'naya deformaciya ogranichena nasysheniem p'ezoelektricheskogo veshestva (inogda prikladyvaemoe napryazhenie takzhe ogranicheno). Nizhe pokazano deformiruemoe zerkalo sistemy adaptivnoi optiki teleskopa Keka.

Kogda nekotoroe napryazhenie prilozheno k -mu aktuatoru, forma deformiruemogo zerkala opisyvaetsya funkciei vozdeistviya umnozhennoi na . Dlya deformiruemyh zerkal so sploshnym licevym sloem ona imeet kolokoloobraznuyu (ili gaussovu) formu (mezhdu aktuatorami imeetsya nekotoroe perekrytie, obychno 15%). Kogda vse aktuatory privedeny v deistvie, formu zerkala mozhno predstavit' kak

$\begin{displaymath} r(x,y) = \sum_i V_i r_i(x,y). \end{displaymath}$

(3)

Dlya upravleniya p'ezoelektricheskim deformiruemym zerkalom neobhodim mnogokanal'nyi vysokovol'tnyi usilitel'. On dolzhen imet' korotkoe vremya reakcii, nesmotrya na vysokuyu emkostnuyu nagruzku elektrodov zerkala.

2.3. Deformiruemye zerkala: bimorfnye

Bimorph DM

Bimorfnoe zerkalo sostoit iz dvuh p'ezoelektricheskih plastin, kotorye skrepleny mezhdu soboi i polyarizovany v protivopolozhnyh napravleniyah (parallel'nyh osyam). Massiv elektrodov raspolozhen mezhdu dvumya plastinami. Licevaya i obratnaya poverhnosti zazemleny. Licevaya poverhnost' rabotaet kak zerkalo.

Kogda k elektrodu prikladyvaetsya napryazhenie, odna plastina szhimaetsya, a protivopolozhnaya - rastyagivaetsya, chto privodit k mestnomu iskrivleniyu. Mestnaya krivizna proporcional'na napryazheniyu, poetomu eti DM nazyvayutsya zerkalami krivizny.

Slozhnost' svoistv bimorfnyh zerkal v tom, chto v nih kontroliruetsya ne forma poverhnosti, a ee krivizna. Dlya odnogo prilozhennogo napryazheniya , deformaciya proporcional'na $V\rho^2$ , gde $\rho$ - eto prostranstvennyi razmer deformiruemoi oblasti. Analogichno, nasyshenie p'ezoelektricheskoi keramiki neobhodimo opredelyat' ne cherez smeshenie poverhnosti, a cherez maksimal'nuyu kriviznu (ili napryazhenie).

Geometriya elektrodov bimorfnyh deformiruemyh zerkal radial'no-kol'cevaya, chtoby nailuchshim obrazom sootvetstvovat' aperture teleskopa, imeyushei formu kol'ca. Dlya dannogo kolichestva elektrodov (to est' dannogo kolichestva kontroliruemyh parametrov) bimorfnye zerkala dayut samuyu vysokuyu stepen' ispravleniya turbulentnosti, vyshe chem u segmentnyh zerkal.

Dlya bimorfnyh zerkal ne sushestvuet prostoi funkcii vozdeistviya. Formu poverhnosti kak funkciyu prilozhennyh napryazhenii neobhodimo opredelit' iz resheniya uravneniya Puassona, kotoroe opisyvaet deformaciyu tonkoi plastiny pod deistviem prilozhennoi k nei sily. Dlya resheniya etogo uravneniya takzhe dolzhny byt' opredeleny granichnye usloviya. V deistvitel'nosti, takie zerkala delayutsya bol'she razmera puchka, i vneshnee kol'co elektrodov ispol'zuetsya dlya opredeleniya granichnyh uslovii - naklonov na periferii puchka.

V ochen' uproshennom vide uravnenie Puassona mozhno zapisat' tak. Krivizna opisyvaetsya operatorom Laplasa (summoi vtoryh proizvodnyh po i ). V etom prostranstve Fur'e laplasian sootvetstvuet umnozheniyu na $\vert\vec{f}\vert^2$ . Esli $\tilde{V}(\vec{f})$ - eto preobrazovanie Fur'e raspredeleniya napryazheniya, to deformaciya ravna

$\begin{displaymath} \tilde{r}(\vec{f}) \propto \vert\vec{f}\vert^{-2} \;\; \tilde{V}(\vec{f}). \end{displaymath}$

(4)

Eto uravnenie opisyvaet, kak bimorfnoe deformiruemoe zerkalo usilivaet nizkie prostranstvennye chastoty.

Raspredelenie iskazhenii volnovogo fronta po prostranstvennym chastotam zavisit ot modeli turbulentnosti. Dlya modeli Kolmogorova amplituda uvelichivaetsya na nizkih chastotah kak $\vert\vec{f}\vert^{-11/6}$ , pochti kak chastota v stepeni -2. Eto oznachaet, chto amplituda napryazheniya, kotoroe neobhodimo prilozhit' k deformiruemomu zerkalu, pochti ne zavisit ot chastoty. V etom smysle bimorfnye zerkala "horosho podhodyat" k turbulentnosti.

Vopros: Predpolozhim, chto turbulentnost' ochen' sil'naya i deformiruemoe zerkalo priblizhaetsya k predelu nasysheniya. Na kakih prostranstvennyh chastotah ran'she nastupit nasyshenie, na nizkih ili na vysokih? Izmenitsya li otvet dlya segmentnogo zerkala?

Mehanicheskaya montirovka bimorfnogo zerkala neprosta: s odnoi storony, ono dolzhno imet' svobodu dlya deformacii, s drugoi, ono dolzhno byt' zafiksirovano v opticheskoi sisteme. Obychno ispol'zuyut 3 V-obraznyh zazhima po krayam.

Bimorfnye deformiruemye zerkala byli razrabotany dlya astronomicheskih celei po iniciative F.Roddiera, kak deshevaya al'ternativa segmentnym zerkalam. Oni ispol'zuyutsya v sistemah adaptivnoi optiki na teleskopah CFHT, Subaru, Dzhemini-Sever (vremenno), Ochen' Bol'shom teleskope. Kolichestvo aktuatorov ostaetsya ogranichennym. Bimorfnye zerkala izgotavlivayutsya CILAS vo Francii i Laplacian Optics v SShA, a takzhe ryadom drugih kompanii.

Tipichnye parametry bimorfnyh deformiruemyh zerkal

Kolichestvo aktuatorov	13 - 85
Razmer zerkala	30-200 mm
Forma elektrodov	radial'naya
Napryazhenie	neskol'ko soten vol't
Rezonansnaya chastota	bolee 500 gerc
Stoimost'	umerennaya

2.4. Deformiruemye zerkala: budushee

Kraine neobhodimy novye tehnologii dlya sozdaniya deformiruemyh zerkal. Chtoby ispravit' turbulentnost' na ochen' bol'shih teleskopah (diametrom 30-100 m) v vidimoi oblasti spektra, potrebuyutsya zerkala s 10000 - 100000 aktuatorami! Odna vozmozhnost' dlya sozdaniya takih zerkal - kremnievaya tehnologiya (tak nazyvaemye MOEMS - mikro-opto-elektro-mehanicheskie sistemy). Takie DM izgotavlivayutsya s pomosh'yu mikrolitografii, podobno elektronnym mikroshemam, otklonenie malen'kih elementov zerkala osushestvlyaetsya elektrostaticheskimi silami. Nedostatkami MOEMS yavlyayutsya nedostatochnye peremesheniya i malyi razmer elementov zerkala. S primerami mozhno oznakomit'sya na stranice MEMS Optical .

Nebol'shie zerkala s nepreryvnoi membranoi i elektrostaticheskim upravleniem, izgotovlennye po kremnievoi tehnologii, uzhe mozhno priobresti. Oni ochen' deshevy. Chislo aktuatorov ne prevyshaet 50, i odinochnaya membrana neprochna.

Drugoi metod upravleniya fazoi sveta - ispol'zovanie zhidkih kristallov, kak v monitorah, imeyushih do milliona upravlyaemyh elementov. Do nedavnego vremeni zhidkie kristally byli ochen' medlennymi, no seichas eto ogranichenie preodoleno. Vse zhe fazovyi sdvig, vnosimyi zhidkimi kristallami, ostaetsya ochen' malen'kim i k tomu zhe zavisit ot dliny volny.

Astronomy vsegda mechtali ob ispravlenii turbulentnosti s pomosh'yu deformiruemyh vtorichnyh zerkal teleskopov, chtoby sdelat' sistemu adaptivnoi optiki kak mozhno bolee prostoi i effektivnoi. Nizhe na risunke pokazan prototip deformiruemogo vtorichnogo zerkala s 30 elementami (SPIE, V. 4007, P. 524-531, 2000).

V nastoyashee vremya izgotovleno deformiruemoe vtorichnoe zerkalo s 336 elementami dlya 6.5-m teleskopa MMT. Ono sostoit iz tonkoi (okolo 1 mm) asferichnoi steklyannoi obolochki i tolstogo steklyannogo osnovaniya. V osnovanii ustanovleny katushki, a k obolochke prikleeny malen'kie magnity. Zazor mezhdu osnovaniem i obolochkoi - neskol'ko desyatkov mikron (vozduh v zazore podavlyaet rezonansnye kolebaniya). Forma obolochki kontroliruetsya massivom emkostnyh datchikov, kotorye svyazany s katushkami v sistemu s zamknutym ciklom. Upravlenie takoi mnogoparametricheskoi sistemoi ochen' slozhno, no v rezul'tate bylo dostignuto vremya reakcii 1.5 millisekund. Ne stoit govorit', chto takie zerkala ochen' dorogi.

Vopros: Smozhete li vy predlozhit' drugie original'nye metody izgotovleniya deformiruemyh zerkal?

2.5. Servoupravlenie

Adaptivnaya optika rabotaet po zamknutomu ciklu: datchik volnovogo fronta izmeryaet ostatochnye otkloneniya volnovogo fronta ot ideal'nogo i posylaet sootvetstvuyushie komandy na deformiruemoe zerkalo. Poetomu nebol'shie nedostatki DM (kak gisterezis ili staticheskie aberracii) ne ochen' vazhny: oni ispravlyayutsya avtomaticheski, vmeste s atmosfernymi aberraciyami. Rassmotrim upravlenie zamknutym ciklom vo vremeni.

Control loop

Pust' - vhodnoi signal (koefficient kakoi-to mody Zernike), - signal, poslannyi na deformiruemoe zerkalo, i - signal ob oshibkah, izmeryaemyh datchikom volnovogo fronta (WFS). Signal ob oshibkah dolzhen byt' profil'trovan pered tem, kak poslat' ego na DM, inache servosistema budet nestabil'noi. Etot fil'tr po chastotam nazyvaetsya peredatochnoi funkciei nezamknutogo cikla.

Chtoby vychislit' reakciyu sistemy v zamknutom cikle, my zapishem uravnenie upravleniya v chastotah (preobrazovanie Fur'e):

$\displaystyle \tilde{y}(f)$	$\textstyle =$	$\displaystyle \tilde{e}(f) \; \; G(f),$
$\displaystyle \tilde{e}(f)$	$\textstyle =$	$\displaystyle \tilde{x}(f) - \tilde{y}(f) = \tilde{x}(f) - G(f) \tilde{e}(f).$	(5)

Teper' ochevidno, chto

$\displaystyle \tilde{e}(f)$	$\textstyle =$	$\displaystyle \frac{1}{1 + G(f)} \tilde{x}(f),$
$\displaystyle \tilde{y}(f)$	$\textstyle =$	$\displaystyle \frac{G(f)}{1 + G(f)} \tilde{x}(f) = \tilde{T}(f) \tilde{x}(f) .$	(6)

Poslednyaya formula opisyvaet peredatochnuyu funkciyu zamknutogo cikla sistemy,

Transfer functions Samyi prostoi primer peredatochnoi funkcii nezamknutogo cikla - eto chistyi integrator. Upravlyayushii signal vychislyaetsya kak integral signala ob oshibkah s nekotorym koefficientom , nazyvaemym usileniem (usilenie izmeryaetsya v edinicah obratnogo vremeni, kak i chastota). Peredatochnye funkcii zamknutogo i nezamknutogo ciklov dlya chistogo integratora -

$\displaystyle G(f)$	$\textstyle =$	$\displaystyle \frac{g}{2 \pi i f},$
$\displaystyle T(f)$	$\textstyle =$	$\displaystyle \frac{1}{1 + i f/f_{\rm 3 dB} },$	(7)

gde $i = \sqrt{-1}$ i $f_{\rm 3 dB}= g/2\pi$ . Grafiki etih funkcii privedeny na risunke. Shirina polosy zamknutogo cikla polnost'yu opredelyaetsya usileniem. $f_{\rm 3 dB}$ nazyvaetsya shirinoi polosy na urovne 3 dB, na etoi chastote tol'ko polovina moshnosti signala peredaetsya upravlyaemomu elementu (DM).

My hoteli by upravlyat' nashim zerkalom kak mozhno bystree, chtoby otslezhivat' menyayushiesya atmosfernye aberracii. Na praktike neobhodimo preodolet' dva prepyatstviya:

1. Vremya reakcii. WFS izmeryaet signal volnovogo fronta za nekotoroe vremya. Takim obrazom, umnozhaetsya na velichinu $e^{-2 \pi i \tau}$ dlya zaderzhki $\tau$ . Analogichno, opredelennoe vremya uhodit na vychislenie upravlyayushego signala (drugaya zaderzhka), otklik DM zamedlyaetsya iz-za ego rezonansov i gisterezisa (gisterezis modeliruetsya kak postoyannyi sdvig po faze). V obshem, nakaplivaet dopolnitel'nye fazovye zaderzhki s uvelicheniem chastoty, i v rezul'tate zaderzhka stanovitsya bol'she $\pi$ . Eto oznachaet, chto vmesto ispravleniya oshibok, servosistema budet ih usilivat'. Esli modul' peredatochnoi funkcii zamknutogo cikla na etoi chastote prevysit 1, sistema stanet nestabil'noi. Na praktike, shirina polosy zamknutogo cikla sostavlyaet ot 1/7 do 1/10 ot nizshei rezonansnoi chastoty deformiruemogo zerkala.

2. Shum. Signal ob oshibke izmeryaetsya WFS s nekotorym shumom. V zavisimosti ot yarkosti opornoi zvezdy, postoyannoi vremeni atmosfery i poryadka ispravleniya dolzhna byt' vybrana optimal'naya shirina polosy, kotoraya obespechivaet nailuchshuyu rabotu sistemy adaptivnoi optiki. Na praktike cikl reoptimiziruetsya vo vremya nablyudenii. Eto nastol'ko slozhno, chto zdes' my ne budem uglublyat'sya v podrobnosti.

My rassmatrivali signaly i kak nepreryvnye funkcii, v to vremya kak v deistvitel'nosti oni vychislyayutsya chislenno s opredelennoi chastotoi diskretizacii (tak nazyvaemaya chastota cikla). Teoriya servosistem s cifrovym upravleniem eshe bolee slozhna. Na praktike chastota cikla dolzhna byt' po krainei mere v 4 raza vyshe shiriny polosy zamknutogo cikla.

Vopros: Esli nam nuzhno umen'shit' shirinu polosy zamknutogo cikla v dva raza, kak my dolzhny izmenit' usilenie integratora?

Vopros: Naskol'ko mozhet byt' umen'shena staticheskaya aberraciya s pomosh'yu servosistemy s integratorom?

Vopros: Popytaites' vychislit' peredatochnuyu funkciyu zamknutogo cikla dlya integratora s zaderzhkoi i issledovat' usloviya ustoichivosti cikla.

2.6. Ostatochnye oshibki ispravleniya volnovogo fronta

Kak my videli, vozmozhnosti DM ispravlyat' fazovye aberracii ogranicheny po dvum prichinam: ogranichennomu chislu aktuatorov i zaderzhke reakcii.

Ogranichenie vozmozhnosti approksimirovat' volnovoi front pri konechnom rasstoyanii mezhdu aktuatorami privodit k oshibke approksimacii: malye detali volnovogo fronta ostayutsya neispravlennymi. Dlya promezhutka mezhdu aktuatorami , dispersiya fazy oshibki approksimacii sostavit

$\begin{displaymath} \langle \epsilon^2_{\rm fit} \rangle = k (d/r_0)^{5/3}, \end{displaymath}$

(8)

gde koefficient

zavisit ot tipa DM (ego funkcii vozdeistviya) i ot formy aktuatorov. Znacheniya $k \approx 0.35$ tipichny dlya segmentnyh zerkal.

Obshee kolichestvo upravlyaemyh aktuatorov sostavlyaet , poetomu oshibka approksimacii takzhe ravna

$\begin{displaymath} \langle \epsilon^2_{\rm fit} \rangle = k (D/r_0)^{5/3} N^{-5/6}. \end{displaymath}$

(9)

Esli nashe deformiruemoe zerkalo moglo tochno vosproizvesti mod Zernike, oshibku approksimacii mozhno naiti po asimpoticheskoi formule Nollya. Indeks stepeni v etoi formule raven $-\sqrt{3}/2 \approx -0.866$ , sravnite s $-5/6 \approx -0.833$ v formule vyshe. Dlya bol'shogo kolichestva upravlyaemyh parametrov, ispravlenie mod Zernike daet luchshie rezul'taty, chem mestnoe ispravlenie volnovogo fronta. Poetomu bimorfnye zerkala (kotorye tochnee vosproizvodyat mody Zernike) bolee effektivny, chem segmentnye.

Bylo pokazano, chto ostatochnuyu dispersiyu fazy, voznikayushuyu iz-za ogranichennoi shiriny polosy servosistemy, mozhno predstavit' kak

$\begin{displaymath} \langle \epsilon^2_{\rm BW} \rangle = (\tau_0 f_{\rm 3 dB})^{-5/3}, \end{displaymath}$

(10)

gde $\tau_0$ - atmosfernaya postoyannaya vremeni. Eto spravedlivo dlya servosistemy s chistym integratorom. Velichina, obratnaya $\tau_0$ nazyvaetsya chastotoi Grinvuda.

V deistvitel'nosti vremennoi spektr koefficientov Zernike zavisit ot poryadka mody: mody nizkogo poryadka menyayutsya medlennee. Imeet smysl kontrolirovat' kazhduyu modu s razlichnym vremenem reakcii, optimizirovannym dlya polucheniya minimal'noi ostatochnoi oshibki pri nalichii shuma WFS. Etot podhod nazyvaetsya modal'nym upravleniem i primenyaetsya v nekotoryh sistemah adaptivnoi optiki.

Vopros: Predpolozhim, chto maksimal'naya degradaciya chisla Shtrelya iz-za shiriny polosy upravleniya dolzhna byt' 0.9. Kakoe $f_{\rm 3 dB}$ neobhodimo, chtoby dobit'sya etogo, esli $\tau_0$ ravno 4 ms?

Vopros: Dlya teleskopa Dzhemini ( m) i kachestva izobrazheniya 1 sekunda, vychislite neobhodimoe kolichestvo aktuatorov v segmentnom zerkale dlya dostizheniya chisla Shtrelya 0.37 na dline volny 0.5 mikrona, i chislo ispravlennyh mod Zernike, neobhodimyh dlya polucheniya togo zhe chisla Shtrelya.

Vyvody. Teper' my znaem, kak vychislyat' kachestvo chastichno ispravlennyh izobrazhenii (chislo Shtrelya) i kak vybirat' chislo kontroliruemyh parametrov. Byl dan obzor sovremennogo sostoyaniya i budushih perspektiv deformiruemyh zerkal, vvedeny osnovnye ponyatiya upravleniya v zamknutom cikle. U nas est' formuly dlya vychisleniya ostatochnyh oshibok fazy, voznikayushih iz-za konechnogo rasstoyaniya mezhdu aktuatorami i konechnogo vremeni reakcii servosistemy.

VVERH: Vvedenie

DALEE: Datchiki volnovogo fronta

Publikacii s klyuchevymi slovami: adaptivnaya optika - atmosfera - volnovoi front Publikacii so slovami: adaptivnaya optika - atmosfera - volnovoi front
Sm. takzhe: Shveicarskie Al'py, marsianskoe nebo Luchi lazerov pomogayut uspokoit' atmosferu Lazer b'et v centr Galaktiki Ataka lazernoi opornoi zvezdy Tumannost' s lazernymi luchami Oreol s samoletom Mlechnyi Put' i yuzhnoe svechenie atmosfery Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mnenie chitatelya [1]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce