Определение условий малых остаточных ошибок коррекции атмосферных фазовых искажений с учетом пространственно-временных ограничений адаптивной оптической системы

Афонин Г.И., Кошкаров А.С., Мальцев Г.Н.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Афонин Г.И., Кошкаров А.С., Мальцев Г.Н. Определение условий малых остаточных ошибок коррекции атмосферных фазовых искажений с учетом пространственно-временных ограничений адаптивной оптической системы // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 1. С. 3–13. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-01-03-13

Afonin G.I., Koshkarov A.S., Maltsev G.N. How to reduce the residual correction errors of atmospheric phase distortions, taking into account the spatial–temporal limitations of an adaptive optical system [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2021. V. 88. № 1. P. 3–13. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-01-03-13

Ссылка на англоязычную версию:

G. I. Afonin, A. S. Koshkarov, and G. N. Mal’tsev, "How to reduce the residual correction errors of atmospheric phase distortions, taking into account the spatial–temporal limitations of an adaptive optical system," Journal of Optical Technology. 88(1), 1-7 (2021). https://doi.org/10.1364/JOT.88.000001

Аннотация:

Представлена методика анализа пространственно-временных ограничений адаптивных оптических систем при коррекции зональных и модальных составляющих атмосферных фазовых искажений оптического излучения. Для определения условий обеспечения достаточного быстродействия каналов адаптивного контура используются временные спектры компенсируемых составляющих атмосферных фазовых искажений. Исследованы зависимости введенных обобщенных параметров быстродействия адаптивного контура от параметров действующих искажений. Для случая зональной коррекции атмосферных фазовых искажений с формированием корректирующих воздействий в виде суммы модальных составляющих их разложения на полиномы Цернике показано, что в зависимости от соотношения между числом субапертур и числом учитываемых полиномов требуемое быстродействие может определяться либо условиями зональной коррекции, либо условиями модальной коррекции.

Ключевые слова:

атмосферные фазовые искажения, адаптивная оптика, зональная и модальная коррекция, быстродействие адаптивного контура

Коды OCIS: 350.1260, 140.0140

Список источников:

1. Сычев В.В. Адаптивные оптические системы в крупногабаритном телескопостроении. Старый Оскол: Тонкие наукоемкие технологии, 2005. 464 с.
2. Канев Ф.Ю., Лукин В.П. Адаптивная оптика. Численные и экспериментальные исследования. Томск: Институт оптики атмосферы СО РАН, 2005. 250 с.
3. Малашко Я.И., Наумов М.Б. Системы формирования мощных лазерных пучков. Основы теории. Методы расчета. Силовые зеркала. М.: Радиотехника, 2013. 328 с.
4. Шанин О.И. Адаптивные оптические системы коррекции наклонов. Резонансная адаптивная оптика. М.: Техносфера, 2013. 296 с.
5. Noll R.J. Zernike polynomials and atmospheric turbulence // JOSA. 1976. V. 66. № 3. P. 207–211.
6. Воронцов М.А., Шмальгаузен В.И. Принципы адаптивной оптики. М.: Радио и связь, 1985. 336 с.
7. Лукьянов Д.П., Корниенко А.А., Рудницкий Б.Е. Оптические адаптивные системы. М.: Радио и связь, 1989. 240 с.
8. Лукин В.П. Атмосферная адаптивная оптика. Новосибирск: Наука, 1986. 248 с.
9. Харди Д.У. Активная оптика: новая техника управления световым пучком // ТИИЭР. 1978. Т. 66. № 6. С. 31–85.
10. Черных А.В., Шанин Ю.И. Системы автоматического регулирования адаптивных оптических систем. Аналитический обзор // Машиностроение и компьютерные технологии. 2018. Ч. 1. № 3. С. 51–68, Ч. 2. № 4. С. 13–31.
11. Больбасова Л.А., Лукин В.П. Адаптивная коррекция атмосферных искажений оптических изображений на основе искусственного опорного источника. М.: Физматлит, 2012. 128 с.
12. Тараненко В.Г., Шанин О.И. Адаптивная оптика. М.: Радио и связь, 1990. 112 с.
13. Мальцев Г.Н. Исследование итерационного алгоритма обработки измерений датчиков волнового фронта гартмановского типа // Опт. спектр. 1996. Т. 81. № 3. С. 442–445.
14. Корниенко А.А., Мальцев Г.Н. Применение спектральных разложений полиномов Цернике при исследовании аберраций адаптивных оптических систем // ОМП. 1988. № 6. С. 19–22.
15. Безуглов Д.А., Сахаров И.А. Метод восстановления волнового фронта в базисе ортогональных функций // Фундаментальные исследования. 2015. № 11. С. 27–31.
16. Лукин В.П. Формирование оптических пучков и изображений на основе применения систем адаптивной оптики // УФН. 2014. Т. 184. № 6. С. 599–640.

17. Зуев В.Е., Банах В.А., Покасов В.В. Оптика турбулентной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 272 с.
18. Greenwood D.P. Mutual coherence function of a wavefront corrected by zonal adaptive-optics // JOSA. 1979. V. 69. № 4. P. 549–553.
19. Мальцев Г.Н. Спектральное представление аберраций адаптивных оптических систем в условиях пространственно-временных ограничений // Опт. спектр. 1995. Т. 78. № 1. С. 123–126.
20. Мальцев Г.Н. Выбор граничной частоты адаптивного контура управления следящим зеркалом адаптивного телескопа // Оптический журнал. 2003. Т. 70. № 3. С. 45–49.
21. Мальцев Г.Н., Григорьев Д.Н. Исследование качества коррекции волнового фронта сплошными деформируемыми зеркалами // Оптический журнал. 1992. № 10. С. 6–10.
22. Фомин В.Н., Фрадков А.Л., Якубович В.А. Адаптивное управление динамическими процессами. М.: Наука, 1981. 448 с.