Читать онлайн «Проблемы применения лазерных опорных звезд»

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Г л а в а 1. Методы адаптивной оптической коррекции для атмо- сферных приложений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1. 1. Искусственные опорные источники в адаптивных оптических си- стемах и методы их создания в астрономии . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1. 2. Проблемы при использовании лазерных опорных звезд: неопреде- ленность наклона волнового фронта, фокусный и угловой неизопла- натизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1. 3. Модели вертикального профиля атмосферной турбулентности . . . . 28 Г л а в а 2. Эффективность искусственных опорных источников . . . 36 2. 1. Астрономический телескоп без адаптивной оптической коррекции 36 2. 2. Телескоп с адаптивной коррекцией на основе искусственного опор- ного источника, сформированного фокусировкой лазерного излуче- ния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2. 3. Телескоп с адаптивной коррекцией на основе системы опорных источников — матрицы ЛОЗ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 2. 4. Сравнение результатов численных исследований . . . . . . . . . . . . . 52 2. 5. Особенности использования различных лазерных пучков для со- здания искусственного опорного источника . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Г л а в а 3. Ограничения искусственных опорных источников . . . . . 66 3. 1. Угловой изопланатизм при модовой коррекции . . . . . . . . . . . . . . 66 3. 1. 1. Изопланатический угол толщи атмосферы (66). 3. 1. 2. Угло- вая корреляция модовых составляющих волнового фронта (71). 3. 2. Коррекция наклонов волнового фронта при использовании искус- ственного опорного источника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3. 2. 1. Остаточные искажения при коррекции (80). 3. 2. 2. Диспер- сия дрожания искусственного опорного источника (85). Г л а в а 4. Альтернативный подход к устранению фокусного неизо- планатизма и коррекции наклонов волнового фронта . . . . . . . . 96 4. 1. Ориентированный по полю датчик волнового фронта . . . . . . . . . . 96 4. 2. Алгоритм фазовой коррекции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4. 3. Адаптивная коррекция глобального наклона волнового фронта . . . 102 4. 4. Оценка энергетических характеристик ЛОЗ . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Модели высотного профиля атмосферной турбулентности . . . . . . . . . . . 125  Введение Возрастающий интерес и необходимость получения все большего объема информации о процессах и явлениях, происходящих в глуби- нах Вселенной, вместе с наличием соответствующих технологических возможностей, приводят к созданию все более крупных и совершенных оптических телескопов наземного базирования.