Том 33, номер 02, статья № 4

Лавринов В. В., Лавринова Л. Н. Численный анализ реконструкции волнового фронта в условиях высокоинтенсивной атмосферной турбулентности. // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 02. С. 104–112. DOI: 10.15372/AOO20200204.
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Реконструкция волнового фронта оптического излучения, искаженного турбулентностью, выполняется на основе метода Гартмана аппроксимацией волновой функции полиномами Цернике по оценкам локальных наклонов и анализируется для высокоинтенсивных турбулентных искажений. С опорой на результаты статистического анализа информации о фазовых искажениях излучения по гартманограмме, сформированной в плоскости приемного устройства, представлен способ, позволяющий уменьшить остаточную ошибку реконструкции, обусловленную наличием высокоинтенсивных фазовых флуктуаций в распределении волнового фронта.

Ключевые слова:

датчик волнового фронта Шэка–Гартмана, турбулентные искажения оптического излучения

Список литературы:

1. Тараненко В.Г., Шанин О.И. Адаптивная оптика. М.: Радио и связь, 1990. 112 с.
2. Лукин В.П., Фортес Б.В. Адаптивное формирование пучков и изображений в атмосфере. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 211 с.
3. Ботыгина Н.Н., Ковадло П.Г., Копылов Е.А., Лукин В.П., Туев М.В., Шиховцев А.Ю. Оценка качества астрономического видения в месте расположения Большого солнечного вакуумного телескопа по данным оптических и метеорологических измерений // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 11. С. 942–947; Botygina N.N., Kovadlo P.G., Kopylov E.A., Lukin V.P., Tuev M.V., Shikhovtsev A.Yu. Estimation of the astronomical seeing at the Large Solar Vacuum Telescope site from optical and meteorological measurements // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 2. P. 142–146.
4. Ковадло П.Г., Лукин В.П., Шиховцев А.Ю. Развитие модели турбулентной атмосферы на астроплощадке Большого солнечного вакуумного телескопа в приложении к адаптации изображений // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 11. С. 906–910; Kovadlo P.G., Lukin V.P., Shikhovtsev A.Yu. Development of the model of turbulent atmosphere at the Large Solar Vacuum Telescope site as applied to image adaptation // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32. N 2. P. 202–206.
5. Mackey R., Dainty C. Adaptive optics correction over a 3km near horizontal path // Proc. SPIE. 2017. V. 7108. P. 71080I-1–9.
6. Marchi G. Adaptive optics system for the observation of terrestrial point-like sources: Results and Problems // Proc. SPIE. 2017. V. 7828, P. 78280K-1–11.
7. Лукин В.П., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Корольков В.П., Лавринова Л.Н., Насыров Р.К., Полещук А.Г., Черкашин В.В. Датчик Шэка – Гартмана на основе растра низкоапертурных внеосевых дифракционных линз // Автометрия. 2009. Т. 45, № 2. С. 88–98.
8. Антошкин Л.В., Лавринов В.В., Лавринова Л.Н. Численный анализ эволюции фазовых флуктуаций светового поля на входной апертуре адаптивной оптической системы // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 11. С. 926–933.
9. Лавринов В.В. Динамическое управление адаптивно-оптической коррекцией турбулентных искажений лазерного излучения // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 10. С. 893–901.
10. Thomas S., Fusco T., Tokovinin A., Nicolle M., Michau V., Rousset G. Comparison of centroid computation algorithms in a Shack – Hartmann sensor // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2006. V. 371, N 1. P. 323–336.
11. Lardière O., Conan R., Clare R., Bradley C., Hubin N. Performance comparison of centroiding algorithms for laser guide star wavefront sensing with extremely large telescopes // Appl. Opt. 2010. V. 49, iss. 31. P. G78–G94.
12. Antoshkin L.V., Borzilov A.G., Botygina N.N., Emaleev O.N., Konyaev P.A. Deflector for correction of tilts angles of wave front // Proc. SPIE. 2018. V. 10833. P. 108332I.
13. Antoshkin L.V., Borzilov A.G., Lavrinov V.V. Lav­rinova L.N. Program–hardware complex for optical beams formation with modeled tilt angels // Proc. SPIE. 2017. V. 10466. P. 104660X.
14. Рукосуев А.Л., Кудряшов А.В., Лылова А.Н., Самаркин В.В., Шелдакова Ю.В. Адаптивная оптическая система для коррекции волнового фронта в реальном времени // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 2. С. 189–195; Rukosuev A.L., Kudryashov A.V., Lylova A.N., Samarkin V.V., Sheldakova Yu.V. Adaptive optics system for real-time wavefront correction // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 4. P. 381–386.
15. Артыщенко С.В., Головинский П.А., Чернов Р.А. Восстановление фазы волнового фронта с использованием комплексной нейронной сети // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 10. С. 932–936.
16. Noll R.J. Zernike polynomials and atmosphere turbulence // J. Opt. Soc. Am. 1976. V. 66, № 3. P. 207–211.
17. Шленов С.А., Васильцов В.В., Кандидов В.П. Энергетические характеристики излучения CO2-лазера при фокусировке в турбулентной атмосфере в условиях ветровой рефракции // Оптика атмосф. и океа­на. 2016. Т. 29, № 3. С. 177–183; Shlenov S.A., Vasiltsov V.V., Kandidov V.P. Energy parameters of CO2 laser radiation focused in a turbulent atmosphere under wind-dominated thermal blooming // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 4. P. 324–330.
18. Ягнятинский Д.А., Ляхов Д.М., Борщевников А.Н., Федосеев В.Н. Алгоритм управления адаптивной оптической системой на основе минимизации радиуса фокального пятна // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 11. С. 949–953; Yagnyatinskiy D.A., Lyakhov D.M., Borshevnikov A.N., Fedoseyev V.N. A control algorithm for an adaptive optics system based on the focal spot radius minimization // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 2. P. 198–202.
19 Бокало С.Ю., Бокашов И.М., Ляхов Д.М., Пикулев С.В., Черных А.В. Стабилизация астрономических изображений с помощью управляемого плоского зеркала // Автометрия. 2018. Т. 54, № 1. С. 54–60.
20. Боршевников А.Н., Дементьев Д.А., Леонов Е.В., Ляхов Д.М., Сохарева Г.Н., Черных А.В., Шанин Ю.И., Щипалкин В.И. Управление адаптивной оптической системой с деформируемыми зеркалами низкого и высокого пространственных разрешений // Автометрия. 2018. Т. 54, № 3. С. 119–125.
21. Шанин О.И. Адаптивные оптические системы коррекции наклонов. Резонансная адаптивная оптика. М.: Техносфера, 2013. 296 с.