- Код статьи
- S3034508125040081-1
- DOI
- 10.7868/S3034508125040081
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 523 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 44-53
- Аннотация
- Продемонстрировано повышение разрешающей способности телескопа с апертурой 1 м при наблюдении астрономических объектов на равнинной местности с использованием быстродействующей адаптивной оптической системы, включающей рэлеевскую лазерную опорную звезду, формируемую на расстоянии 3–6 км. В экспериментах более чем на порядок величины уменьшен размер изображения (FWHM) естественных звезд с увеличением доли мощности излучения в дифракционном угле до 11% при параметре Фрида ~6 см и ширине полосы турбулентных искажений ~50 Гц, что находится в качественном согласии с результатами расчетов. Продемонстрировано, что адаптивная фазовая коррекция существенно повышает детализацию изображения неизопланарного движущегося объекта – международной космической станции, что позволяет уверенно идентифицировать ее.
- Ключевые слова
- рэлеевское рассеяние лазерная опорная звезда турбулентная атмосфера датчик волнового фронта адаптивная оптическая система
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 27
Библиография
- 1. Гаранин С.Г., Зыков Л.И., Климов А.Н., Куликов С.М., Смышляев С.П., Степанов В.В., Сюндюков А.Ю. Дневное наблюдение звезд слабой яркости (7m–8m) с равнинной местности // Оптический журнал. 2017. Т. 84. № 12. С. 30–37.
- 2. Гаранин С.Г., Жуков И.В., Зыков Л.И., Климов А.Н., Копалкин А.В., Опёнов С.Л., Смышляев С.П., Сюндюков А.Ю. Дневное наблюдение звезд слабой яркости (8m–10m) и космических объектов видеокамерой с суммированием изображений // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 7. С. 49–59. https://doi.org/1017586/1023-5086-2020-87-07-49-59
- 3. Линник В.П. О принципиальной возможности уменьшения влияния атмосферы на изображение звезды // Оптика и спектроскопия. 1957. Т. 25. №4. С. 401–402.
- 4. Foy R., Labeyrie A. Feasibility of adaptive telescope with laser probe // Astron. Astrophys. 1985. V. 152. № 2. P. L29–L31.
- 5. Primmerman C.A., Murphy D.V., Page D.A., Zollars B.G., Barclay H.T. Compensation of atmospheric optical distortion using a synthetic beacon // Letters to Nature. 1991. V. 353. P. 141–143.
- 6. Zollars B.G. Atmospheric-Turbulence Compensation Experiments Using Synthetic Beacons // The Lincoln Laboratory Journal. 1992. V. 5. № 1. P. 67–91.
- 7. Fugate R. Laser beacon adaptive optics // Optics & Photonics News. 1993. V. 4. № 6. P. 14–19.
- 8. Fugate R.Q., Ellerbroek B.L., Higgins C.H., Jelonek M.P., Lange W.J., Slavin A.C., Wild W.J., Winker D.M., Wynia J.M., Spinhirne J.M., Boeke B.R., Ruane R.E., Moroney J.F., Oliker M.D., Swindle D.W., Cleis R.A. Two generations of laser-guide-star adaptive-optics experiments at the Starfire Optical Range // J. Opt. Soc. Am. A. 1994. V. 11. № 1. P. 310–324.
- 9. Riccardi A., Puglisi A., Grani P., Briguglio R., Esposito S., Agapito G., Biliotti V., Bonaglia M., Carbonaro L. et al. The ERIS Adaptive Optics System: first on-sky results of the ongoing commissioning at the VLT-UT4 // Proc. SPIE. 2022. V. 12185. 1218508. https://doi.org/10.1117/12.2629425
- 10. Davies R., Esposito S., Feuchtgruber H., Glauser A., Glindemann A., Kenworthy M., Sturm E., Taylor W. ERIS first light results // Proc. SPIE. 2022. V. 12185. 1218504. https://doi.org/10.1117/12.2629842
- 11. Wizinowich P., Lu J.R., Cetre S., Chin J., Correia C., Delorme J.-R., Gers L., Lilley S., Lyke J. et al. Keck All sky Precision Adaptive optics program overview // Proc. SPIE. 2022. V. 12185. 121850Q. https://doi.org/10.1117/12.2628275
- 12. Takami H. Astronomical adaptive optics activities in Japan // Proc. SPIE. 2024. V. 13097. 1309717. https://doi.org/10.1117/12.3028613
- 13. Rey N.M., Hellemeier J., Benhizia H., Blundell M., Chandler D., Cranney J., Delgado A.H., McGinness G., Ogane H. et al. The laser guide star system for the Giant Magellan Telescope laser tomography adaptive optics // Proc. SPIE. 2024. V. 13097. 1309724. https://doi.org/10.1117/12.3019822
- 14. Johnson R.L., Kann L., Garton M.O., Massey S., Bigler C., Tavenner T., Laurvick T., Lison F., Enderlein M. et al. Recent advances in sodium laser beacon development // Proc. SPIE. 2024. V. 13097. 130972I. https://doi.org/10.1117/12.3018166
- 15. Minowa Y., Ono Y., Doi Y., Tanaka Y., Bando T., Yoshida H., Terao K., Okita H., Wung M. et al. Subaru laser guide star system upgrade and on-sky characterization // Proc. SPIE. 2024. V. 13097. 1309735. https://doi.org/10.1117/12.3018789
- 16. Boyer С., Wang L., Trubey M., Irarrazaval B., Miles J., Vogiatzis K., Véran J.-P., Atwood J. Progress report on the TMT Adaptive Optics Facility // Proc. SPIE. 2024. V. 13097. 130971Z. https://doi.org/10.1117/12.3019281
- 17. Hardy J.W. Adaptive Optics for Astronomical Telescopes. N.Y.: Oxford University Press, 1998. 431 p.
- 18. Bogachev V.A., Vereshchagin A.A., Volkov M.V., Garanin S.G., Glukhov M.A., Guk D.E., Koltygin M.O., Kopalkin A.V., Kuzin R.S., Kulikov S.M., Starikov F.A. Observation of astronomical objects by using an adaptive optical system with Rayleigh laser guide star // Proc. SPIE. 2021. V. 11916. 1191617. https://doi.org/10.1117/12.2603308
- 19. Гаранин С.Г., Маначинский А.Н., Стариков Ф.А., Хохлов С.В. Фазовая коррекция лазерного излучения с помощью адаптивных оптических систем в РФЯЦ–ВНИИЭФ // Автометрия. 2012. Т. 48. № 2. С. 30–37.
- 20. Andrews L.C., Phillips R.L. Laser beam propagation through random media. 2nd ed. Bellingham, WA: SPIE Press, 2005. 808 p.
- 21. Рукосуев А.Л., Белоусов В.Н., Никитин А.Н., Шелдакова Ю.В., Кудряшов А.В., Богачев В.А., Волков М.В., Гаранин С.Г., Стариков Ф.А. Быстрая адаптивная оптическая система для коррекции волнового фронта лазерного излучения, искаженного атмосферной турбулентностью // Квантовая электроника. 2020. Т. 50. № 8. С. 707–709.
- 22. Белоусов В.Н., Богачев В.А., Волков М.В., Гаранин С.Г., Кудряшов А.В., Никитин А.Н., Рукосуев А.Л., Стариков Ф.А., Шелдакова Ю.В., Шнягин Р.А. Исследования пространственно-временных характеристик искаженного турбулентностью лазерного излучения при его динамической фазовой коррекции в адаптивной оптической системе // Квантовая электроника. 2021. Т. 51. № 11. С. 992–999.
- 23. Bogachev V.A., Volkov M.V., Guk D.E., Koltygin M.O., Kudryashov A.V., Kuzin R.S., Rukosuev A.L., Starikov F.A., Shnyagin R.A., Shtylev A.S. Registration and analysis of laser beam wavefront using a Shack-Hartmann sensor under conditions of artificial pavilion turbulence // Proc. SPIE. 2023. V. 12780. 127800V. https://doi.org/10.1117/12.2690304
- 24. Волков М.В., Богачев В.А., Стариков Ф.А., Шнягин Р.А. Численные исследования динамической адаптивной фазовой коррекции турбулентных искажений излучения и оценка их временных характеристик с помощью датчика Шэка–Гартмана // Оптика атмосферы и океана. 2021. T. 34. № 7. С. 547–554. https://doi.org/10.15372/AOO20210710
- 25. Богачев В.А., Немцева А.В., Стариков Ф.А. Формирование изображения звезды при влиянии углового анизопланатизма в турбулентной атмосфере // Журнал технической физики. 2024.