Том 34, номер 05, статья № 12

Аннотация:

Выполнен анализ мультисопряженных адаптивных оптических систем и выявлены особенности сопряжения адаптивных зеркал с турбулентными слоями для солнечных телескопов наземного базирования. Рассчитан оптимальный размер поля зрения для солнечного телескопа, работающего при средних атмосферных условиях, который должен составлять ~ 10 угл. с. Даны рекомендации по разработке мультисопряженных систем адаптивной оптики для солнечных телескопов наземного базирования. Предложена концепция системы определения 3D-искажений волнового фронта для Крупного солнечного телескопа КСТ-3, а также для контура регистрации фазовых искажений в Большом солнечном вакуумном телескопе.

Ключевые слова:

атмосферная турбулентность, волновой фронт, КСТ-3, солнечные изображения, МСАО

Список литературы:

1. Fried D.L. Anisoplanatism in adaptive optics // J. Opt. Soc. Am. 1980. V. 71, N 1. P. 52–61.
2. Li R., Luo L., Li J., Gao X. Simulation of anisoplanatic imaging containing optical system parameters through atmospheric turbulence // Optik. 2020. V. 204. P. 164–177.
3. Больбасова Л.А., Лукин В.П. Модовый изопланатизм фазовых флуктуаций // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 12. С. 1070–1075.
4. Berkefeld T., Soltau D., von der Luhe O. Multiconjugate adaptive optics at the Vacuum Tower Telescope, Tenerife // Proc. SPIE. Adapt. Opt. Syst. Technol. II. 2002. V. 4538. DOI: 10.1117/12.459799.
5. Langlois M., Moretto G., Richards K., Hegwer S, Rimmele T. Solar multi-conjugate adaptive optics at the Dunn Solar Telescope: Preliminary results // Proc. SPIE. Advanc. Adapt. Opt. 2004. V. 5490. DOI: 10.1117/12.548929.
6. Schmidt D., Gorceix N., Goode P.R., Marino J., Rimmele T., Wöger F., Zhang X., Rigaut F., von der Lühe O. Clear widens the field for observations of the Sun with multi-conjugate adaptive optics // Astron. Astrophys. 2017. V. 597. P. L8.
7. Zhong L., Zhang L., Shi Z., Tian Y., Guo Y., Kong L., Rao X., Bao H., Zhu L., Rao C. Wide field-of-view, high-resolution Solar observation in combination with ground layer adaptive optics and speckle imaging // Astron. Astrophys. 2020. V. 637. P. A99.
8. Schmidt D., Berkefeld T., Heidecke F., von der Lühe O., Soltau D. Testbed for the multu-conjugate adaptive optics system of the Solar Telescope GREGOR // Proc. SPIE. Astronom. Space Opt. Syst. 2009. V. 74390X. DOI: 10.1117/12.829886.
9. Soltau D., Berkefeld T., Capuchino J.S., Vera M.C., Moro D.D., Löfdahl M., Scharner G. Adaptive optics and MCAO for the 4-m European Solar Telescope EST // Proc. SPIE. Adapt. Opt. Syst. II. 2010. V. 77360U. DOI: 10.1117/12.856851.
10. Schmidt D., Beard A., Ferayorni A., Gregory S., Johnson L., Marino J., Rimmele L., Rimmele T. Adding multi-conjugate adaptive optics to the Daniel K. Inouye Solar Telescope // Proc. SPIE. Adapt. Opt. Systems VII. 2020. V. 11448. DOI:10.1117/12.2559606.
11. Schmidt D., Gorceix N., Marino J., Zhang X., Rimmele T., Berkefeld T., Goode P. Multi-conjugate adaptive optics at Big Bear Solar Observatory // Adaptive Optics for Extremely Large Telescopes 4. 2015. V. 1, N 1. DOI: 10.20353/K3T4CP1131570.
12. Rigaut J.R., Ellerbroek B.L., Flicker R. Principles, limitations, and performance of multi-conjugate adaptive optics // Proc. SPIE. Adapt. Opt. Syst. Technol. 2000. V. 4007. DOI: 10.1117/12.390311.
13. 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.
14. Townson M.J., Saunter S.D. Reducing the field of view in correlating wavefront sensors for solar adaptive optics // Adaptive Optics for Extremely Large Telescopes 5. 2017. DOI: 10.26698/AO4ELT5.0156.
15. Григорьев В.М., Демидов М.Л., Колобов Д.Ю., Пуляев В.А., Скоморовский В.И., Чупраков С.А. Проект крупного солнечного телескопа с диаметром зеркала 3 м // Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 2. С. 19–36.
16. Shikhovtsev A.Yu., Kovadlo P.G., Kiselev A.V. Astroclimatic statistics at the Sayan Solar Observatory // Sol.-Terr. Phys. 2020. V. 6, N 1. P. 102–107.
17. Антошкин Л.В., Ботыгина Н.Н., Больбасова Л.А., Емалеев О.Н., Коняев П.А., Копылов Е.А., Ковадло П.Г., Колобов Д.Ю., Кудряшов А.В., Лавринов В.В., Лавринова Л.Н., Лукин В.П., Чупраков С.А., Селин А.А., Шиховцев А.Ю. Адаптивная оптическая система для солнечного телескопа, обеспечивающая его работоспособность в условиях сильной атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 11. С. 895–904; Antoshkin L.V., Botygina N.N., Bolbasova L.A., Emaleev O.N., Konyaev P.A., Kopylov E.A., Kovadlo P.G., Kolobov D.Yu., Kudryashov A.V., Lavrinov V.V., Lavrinova L.N., Lukin V.P., Chuprakov S.A., Selin A.A., Shikhovtsev A.Yu. Adaptive optics system for solar telescope operating under strong atmospheric turbulence // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 3. P. 291–299.
18. Shikhovtsev A.Yu., Chuprakov S.A., Kovadlo P.G. Sensor to register the optical distortions in the wide field of view // Proc. SPIE. 2019. V. 11322. P. 113220B.
19. Butterley T., Wilson R., Sarazin M. Determination of the profile of atmospheric optical turbulence strength from SLODAR data // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2006. V. 369, N 2. P. 835–845.
20. Goodwin M., Jenkins C., Lambert A. Improved detection of atmospheric turbulence with SLODAR // Opt. Express. 2007. V. 15, N 22. P. 14844–14860.
21. Wilson R.W. SLODAR: Measuring optical turbulence altitude with a Shack–Hartmann wavefront sensor // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2002. V. 337, N 1. P. 103–108.
22. Shikhovtsev A., Kovadlo P., Lukin V., Nosov V., Kiselev A., Kolobov D., Kopylov E., Shikhovtsev M., Avdeev F. Statistics of the optical turbulence from the mic­rometeorological measurements at the Baykal astrophysical observatory site // Atmos. 2019. V. 10, N 11. P. 661.
23. Song T., Cai Z., Liu Y., Zhao M., Fang Y., Zhang X., Wang J.,Li X., Song Q., Du Z. Daytime optical turbulence profiling with a profiler of the differential solar limb // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2020. V. 499, N 2. P. 1909–1917.
24. Wang Z., Zhang L., Kong L., Bao H., Guo Y., Rao X., Zhong L., Zhu L., Rao C. A modified S-DIMM+: Applying additional height grids for characterizing daytime seeing profiles // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2018. V. 478, N 2. P. 1459–1467.
25. Kovadlo P.G., Shikhovtsev A.Yu., Kopylov E.A., Ki­selev A.V., Russkikh I.V. Study of the optical atmospheric distortions using wavefront sensor data // Russ. Phys. J. 2021. DOI: 10.1007/s11182-021-02256-y.
26. Шиховцев А.Ю., Киселев А.В., Ковадло П.Г., Колобов Д.Ю., Лукин В.П., Томин В.Е. Метод определения высот турбулентных слоев в атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 12. С. 994–1000; Shikhovtsev A.Yu., Kiselev A.V., Kovadlo P.G., Kolobov D.Yu., Lukin V.P., Tomin V.E. Method for estimating the altitudes of atmospheric layers with strong turbulence // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 3. P. 295–301.