Vol. 29, issue 11, article # 8

Abstract:

The control algorithm for adaptive optics system, which works using focal spot of the light beam, is proposed. Algorithm is based on the analytical relationship between spot-radius and the changing of the deformable mirror surface. A numerical modeling, which confirms this dependence and the opportunity of its usage for wave front correction, has been carried out. Some experimental results that point out the opportunity of using the algorithm in practice have been presented.

Keywords:

control algorithm, adaptive optical system, focal spot, numerical modeling, wave front, second order aberration

References:

1. Voroncov M.A., Shmal'gauzen V.I. Principy adaptivnoj optiki. M.: Nauka, 1985. 336 p.
2. Tyson R.K. Principles of Adaptive Optics. 3rd ed. London; New York: CRC Press, 2011. 314 p.
3. Kuznecova T.I. O fazovoj probleme v optike // Uspehi fiz. nauk. 1988. V. 154, issue 4. P. 677–690.
4. Voroncov M.A., Korjabin A.V., Shmal'gauzen V.I. Upravljaemye opticheskie sistemy. M.: Nauka, 1988. 272 p.
5. Aleksandrov A.A., Kudrjashov A.V., Rukosuev A.L., Cherezova T.Ju., Sheldakova Ju.V. Adaptivnaja opticheskaja sistema upravlenija lazernym izlucheniem // Optich. zh. 2007. V. 74, N 8. P. 50–55.
6. Lundh O. Control of laser focusing using a deformable mirror and a genetic algorithm // Lund Reports on Atomic Physics. 2003. 82 p.
7. Malafeeva I.V., Chesnokov S.S. Simpleksnyj poisk optimal'noj fazy pri adaptivnoj fokusirovke svetovyh puchkov v nelinejnoj i turbulentnoj srede // VII Mezhdunar. konf. «Optika lazerov». Tezisy dokl. S.-Peterburg. 21–25 june 1993. P. 414.
8. Malafeeva I.V., Tel'puhovskij I.E., Chesnokov S.S. Dinamicheskaja korrekcija nestacionarnoj vetrovoj refrakcii na osnove simpleks-metoda // Optika atmosf. i okeana. 1992. V. 5, N 4. P. 413–417.
9. Dainty J.C., Koryabin A.V., Kudryashov A.V. Low-order adaptive deformable mirror // Appl. Opt. 1998. V. 37, N 21. P. 4663–4668.
10. Malashko Ja.I., Habibullin V.M.  Kriterii dlja dopustimyh velichin plavnyh aberracij dlja lazernyh puchkov nedifrakcionnogo kachestva // Kvant. jelektron. 2014. V. 44, N 4. P. 376–382.
11. Lukin I.P. Prostranstvennye masshtaby kogerentnosti bezdifrakcionnyh puchkov v turbulentnoj atmosfere // Optika atmosf. i okeana. 2016. V. 29, N 4. P. 300–310.
12. Lavrinova L.N., Lukin V.P. Adaptivnaja korrekcija teplovyh i turbulentnyh iskazhenij lazernogo izluchenija deformiruemym zerkalom. Tomsk: Izd-vo IOA SO RAN, 2008. 152 p.
13. Kandidov V.P., Krindach D.P., Mitrofanov O.A., Popov V.V., Soljanik Ju.S. Jeffektivnost' modal'nogo upravlenija fazoj lazernogo puchka // Optika atmosfery. 1991. V. 4, N 12. P. 1254–1261.
14. Shanin O.I. Adaptivnye opticheskie sistemy korrekcii naklonov. Rezonansnaja adaptivnaja optika. M.: Tehnosfera, 2013. 296 p.
15. Timoshenko S.P. Kurs teorii uprugosti. Kiev: Naukova Dumka, 1972. 508 p.
16. Chernyh  A.V., Shanin O.I., Shhipalkin V.I. Analiz struktury staticheskoj oshibki adaptivnogo zerkala // Avtometrija. 2012. V. 48, N 2. P. 38–43.
17. Ljahov D.M. Optimal'noe razmeshhenie privodov dlja kvadratnyh zerkal so svobodnymi krajami // Avtometrija. 2016. V. 52, N 1. P. 70–78.
18. Timoshenko C.P., Vojnovskij-Kriger S. Plastinki i obolochki. M.: Glavnaja redakcija fiziko-matematicheskoj literatury izdatel'stva «Nauka», 1966. 636 p.
19. Rodionov S.A. Osnovy optiki. Konspekt lekcij. SPb.: ITMO, 2000. 167 p.