Вопросы измерения наклона волнового фронта

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Больбасова Л.А., Лукин В.П. Вопросы измерения наклона волнового фронта // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 11. С. 16–23. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-11-16-23

Bolbasova L.A., Lukin V.P. Issues of wavefront tilt measurement [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2021. V. 88. № 11. P. 16–23. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-11-16-23

Ссылка на англоязычную версию:

L. A. Bol’basova and V. P. Lukin, "Issues of wavefront tilt measurement," Journal of Optical Technology. 88(11), 625-629 (2021). https://doi.org/10.1364/JOT.88.000625

Аннотация:

Рассмотрены различные реализации способов оценки случайных наклонов волнового фронта. Показано, что дисперсии оценки наклонов при различных способах их определения практически совпадают. Определены возможности измерений параметра Фрида для задач адаптивной оптики. Выполнены аналитические расчеты параметров датчика волнового фронта типа Шэка–Гартмана для работы в различных условиях по уровню турбулентности и для излучений с различными длинами волн.

Ключевые слова:

атмосфера, турбулентность, параметр Фрида, наклон фазового фронта, микрорастр

Благодарность:

Работа выполнена в рамках государственного задания ИОА СО РАН при частичной финансовой поддержке ГК «Росатом» (проект ЕОТП-ЛТ-386) в рамках научной программы Национального центра физики и математики.

Коды OCIS: 010.0010, 010.1330, 220.0220

Список источников:

1. Татарский В.И. Адаптивные системы и когерентность // Известия вузов. Радиофизика. 1981. Т. 24. № 7. С. 861–883.
2. Гурвич А.С., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1976. 277 c.
3. Гурвич А.С., Калистратова М.А. Экспериментальные исследования флуктуаций углов прихода света в условиях сильных флуктуаций интенсивности // Известия вузов. Радиофизика. 1968. Т. 11. № 1. С. 166–172.
4. Миронов В.Л., Носов В.В. Случайные смещения изображения в фокусе телескопа в турбулентной атмосфере // Известия вузов. Радиофизика. 1977. Т. 17. № 1. С. 2–14.
5. Фрид Д. Гетеродинный прием оптического сигнала при атмосферных искажениях волнового фронта // ТИИЭР. 1970. Т. 55. № 1. С. 57–69.
6. Гельфер Э.И., Кон А.И., Черемухин А.Н. Измерение корреляции «блуждания» световых центров тяжести пространственно ограниченных пучков в турбулентной атмосфере // Известия вузов. Радиофизика. 1973. Т. 16. № 2. С. 723–731.
7. Кон А.И., Миронов В.Л., Носов В.В. Флуктуации центров тяжести световых пучков в турбулентной атмосфере // Известия вузов. Радиофизика. 1974. Т. 17. № 10. С. 1501–1511.
8. Лукин В.П. Атмосферная адаптивная оптика. Новосибирск: Наука, 1986. 248 с.
9. Noll R.J. Zernike polynomials and atmospheric turbulence // JOSA. 1976. V. 66. № 3. P. 207–211.
10. Лукин В.П. Отслеживание случайных угловых смещений оптических пучков // Тезисы докладов V Всесоюз. симп. по распространению лазерного излучения в атмосфере. Томск, 1979. Часть II. С. 33–36.
11. Лукин В.П., Емалеев О.Н. Коррекция угловых смещений оптических пучков // Квант. электрон. 1982. Т. 9. № 11. C. 2264–2271.
12. Слободян С.М., Галахов В. Н., Сазанович В.М. Устройство для измерения угловых флуктуаций оптического пучка // ПТЭ. 1980. Т. 27. № 9. C. 192–194.
13. Кравцов Ю.А., Саичев А.И. Эффекты двукратного прохождения волн в случайно-неоднородных средах // УФН. 1982. Т. 137. Вып. 3. С. 501–524.
14. LeMaster D.A., Hardie R.C., Gladysz S., Howard M.D., Rucci M.A., Trippel M.E., Power J.D., Karch B.K. Differential tilt variance effects of turbulence in imagery: Comparing simulation with theory // Proc. SPIE. 2016. V. 9846. P. 984606-1–984606-6.
15. Gladysz S., Segel M., Eisele C., Barros R., Sucher E. Estimation of turbulence strength, anisotropy, outer scale and spectral slope from an LED array // Proc. SPIE. 2015. V. 9614. P. 961402-1–961402-7.
16. Power J.D., LeMaster D.A., Droege D.R., Gladysz S., Bose-Pillai S. Simulation of anisoplanatic imaging through optical turbulence using numerical wave propagation with new validation analysis // Opt. Eng. 2017. V. 56. № 7. P. 071502.
17. Gladysz S. Absolute and differential G-tilt in turbulence: Theory and applications // Proc. SPIE. 2016. V. 10002. P. 100020F.

18. Gladysz S., Filimonov G., Kolosov V. Validation of tilt anisoplanatism models through simulation // Imaging and Appl. Opt. 2018. OSA. PW3H.2.pdf
19. Tokovinin A. From differential image motion to seeing // PASP. 2002. V. 114. P. 1156–1166.
20. Sarazin M., Roddier F. The ESO differential image motion monitor // Astron. and Astrophys. 1990. P. 227–239.
21. Антошкин Л.В., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Лукин В.П., Лавринова Л.Н. Дифференциальный оптический измеритель параметров атмосферной турбулентности // Оптика атмосферы и океана. 1998. T. 11. № 11. C. 1219–1223.
22. Больбасова Л.А., Грицута А.Н., Копылов Е.А., Лавринов В.В., Лукин В.П., Селин А.А., Соин Е.Л. Измеритель оптической турбулентности на основе датчика волнового фронта Шэка–Гартмана // Оптический журнал. 2019. Т. 86 № 7. C. 42–47.
23. Лукин В.П., Носов В.В. Измерение дрожания изображения протяженного некогерентного источника излучения // Квант. электрон. 2017. Т. 47. № 6. C. 580–588.
24. ГОСТ Р ИСО 15367-2-2021. М.: Стандартинформ, 2013.
25. Лукин В.П., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Лавринов В.В. Особенности адаптивной фазовой коррекции искажений оптических волн в условиях проявления «сильных» флуктуаций интенсивности // Квант. электрон. 2020. Т. 50. № 9. C. 866–875.