自適應光學原理

內容簡介

自適應光學（AO）是過去20年光學成像領域令人興奮的進展之一。雖然早在1953年就由豪瑞斯·巴布科克（Horace Babcock）提出了概念設計，但是這個學科一直只是個科學上的奇思妙想，直到為了軍用目的投入巨資發展之後，它才變為了現實。在20世紀80年代後期，天文學家為位於智利拉西拉（La Silla）的歐洲南方天文台的3. 6m望遠鏡製造了台19單元AO系統，之後這個學科才又一次興盛起來。現在，世界上所有大型望遠鏡都配備了的AO系統，並且出現了大量縮寫字母代號來命名為天文觀測開發的不同種類的AO，如：雷射導星自適應光學（LGSAO）、多層共軛自適應光學（MCAO）、雷射層析自適應光學（LTAO）、地面層自適應光學（GLAO）、自適應光學（XAO）和多目標自適應光學（MOAO）。下一代直徑達30m的地基望遠鏡所配備的AO系統的變形鏡將具有5000多個致動器。

圖書目錄

第一章歷史和背景

1．1 引言

1．2 歷史

1．3 物理光學

1．3．1 帶像差傳輸

1．3．2 帶像差成像

1．3．3 波前表示

1．3．3．1 冪級數表示

1．3．3．2 澤尼克級數

1．3．3．3 澤尼克環形多項式

1．3．3．4 低階像差模式

1．3．4 干涉

1．4 自適應光學中的術語

第2章像差源

2．1 大氣湍流

2．1．1 大氣湍流描述

2．1．2 折射率結構常數

2．1．3 湍流效應

2．1．3．1 弗里德相干長度

2．1．3．2 閃爍

2．1．3．3 光束漂移或傾斜

2．1．3．4 高階相位變化

2．1．4 湍流調製傳遞函式

2．1．5 多層湍流

2．2 熱暈

2．2．1 熱暈強度與臨界功率

2．2．2 湍流、抖動與熱暈

2．3 非大氣類像差源

2．3．1 光學失調與抖動

2．3．2 大光學器件：分塊與定相

2．3．3 熱致光學畸變

2．3．4 製造與微小誤差

2．3．5 其他像差源

2．3．6 航空器邊界層湍流產生的像差

2．3．7 雷射諧振腔與雷射介質中的像差

第3章自適應光學補償

3．1 相位共軛

3．2 相位共軛限制

3．2．1 湍流傾斜或抖動誤差

3．2．2 湍流的空間高階誤差

3．2．2．1 模式分析

3．2．2．2 區域分析：校正器擬合誤差

3．2．3 湍流時域誤差

3．2．4 感測器噪聲限制

自適應光學原理

基本介紹

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