自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的CODE V建模與仿真
問(wèn)題與挑戰(zhàn) lV6[d8P
來(lái)自遙遠(yuǎn)天體的波前，在太空中經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的傳播，卻在到達(dá)地球的最后30微秒因大氣湍流的擾動(dòng)而破壞。大氣擾動(dòng)限制了大型望遠(yuǎn)鏡的分辯率，大氣的這一現(xiàn)象通常被稱為“視寧度”。因此，地面天文學(xué)常被比作“湖底看鳥”。望遠(yuǎn)鏡的口徑越大，可以收集越多的光線，但是，如果不進(jìn)行校正，在超過(guò)一定程度后，分辯率則不再提高。 &MZy;Sq
解決方案 S5u#g`I]
1) 天文選址：要求要有最佳的視寧度，山峰位置有利于空氣層流動(dòng) !LOors za
–高大的山峰還有其它的優(yōu)勢(shì)，包括超過(guò)空氣水汽層的高度，其基本思想就是要透過(guò)盡可能少的空氣進(jìn)行觀察 DbU;jorwu
2) 通過(guò)改進(jìn)圓頂?shù)脑O(shè)計(jì)，降低由湍流和吸熱引起的“圓頂室視寧度” bH&)rn
–基本的原則就是，圓頂越小越好，在有些方案中，采用完全可以收回的圓頂 Ij}F<ZgZG
3) 若能將望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到外太空，則可以完全消除這些影響 xTFrrmxOf
–天文選址的終極方案，成本高昂且體積受限，通勤工作也異常艱難，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是這種方式的一個(gè)極好的例子 ~uR6z//%
4) 觀察波段較長(zhǎng)時(shí)，擾動(dòng)的影響正比于λ-6/5，這會(huì)帶來(lái)一些好處 ]_: TrH
5) 后期處理 _<RR`
–可以從散斑圖中復(fù)原出衍射受限的數(shù)據(jù)，但要求目標(biāo)物體足夠亮，這就限制了大部分感興趣的物體 &_/%2qs
6) 借助自適應(yīng)光學(xué)實(shí)時(shí)修正波前 2, "q_d'V
–拼接或者轉(zhuǎn)向反射鏡，配合快速傾斜反射鏡，將空氣擾動(dòng)的影響降到最低，需要能夠建模這樣的系統(tǒng) J7 wQ=! g
實(shí)施案例 _ c
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我們將建模一個(gè)3m的卡塞格林望遠(yuǎn)鏡，可以工作在世界一流的觀測(cè)站點(diǎn)。自適應(yīng)系統(tǒng)位于望遠(yuǎn)鏡的焦點(diǎn)之后，使用一個(gè)簡(jiǎn)單的7x7拼接式自適應(yīng)反射鏡，而子反射鏡可以翻轉(zhuǎn)/傾斜和平移，并通過(guò)一個(gè)非球面反射鏡將光闌成像于自適應(yīng)反射鏡上。同時(shí)，使用一個(gè)反射鏡將系統(tǒng)分向波前傳感器端和測(cè)試端，通過(guò)多重結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工作端，利用少量復(fù)雜的非球面透鏡代表一系列復(fù)雜的傳遞光學(xué)系統(tǒng)。 s7nX\:Bw:
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自適應(yīng)系統(tǒng)及其整體結(jié)構(gòu) ''OInfd?
1) 自適應(yīng)反射鏡 WCmNibj
■ 自適應(yīng)反射鏡通過(guò)一個(gè)非序列的7x7方形反射鏡陣列創(chuàng)建 BT #=Xh
■ 也可以使用UDS自定義表面 G
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