RU2324959C1 - Design of active adaptive optoelectronic telescope control system - Google Patents

Design of active adaptive optoelectronic telescope control system Download PDF

Info

Publication number
RU2324959C1
RU2324959C1 RU2006132115/28A RU2006132115A RU2324959C1 RU 2324959 C1 RU2324959 C1 RU 2324959C1 RU 2006132115/28 A RU2006132115/28 A RU 2006132115/28A RU 2006132115 A RU2006132115 A RU 2006132115A RU 2324959 C1 RU2324959 C1 RU 2324959C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirror
output
telescope
slopes
input
Prior art date
Application number
RU2006132115/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Васильевич Буцев (RU)
Сергей Васильевич БУЦЕВ
Олег Владимирович Король (RU)
Олег Владимирович Король
Original Assignee
Сергей Васильевич БУЦЕВ
Олег Владимирович Король
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Васильевич БУЦЕВ, Олег Владимирович Король filed Critical Сергей Васильевич БУЦЕВ
Priority to RU2006132115/28A priority Critical patent/RU2324959C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2324959C1 publication Critical patent/RU2324959C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

FIELD: optics.
SUBSTANCE: device contains device for generating a reference point source, two-coordinate total wave angle mirror, secondary and main mirrors, which are optically connected with the device for generating a reference point source, as well as with the deformable mirror corrector, the beam splitter, and the focal plane of the image, as well as a wavefront sensor, the input of which is connected to the beam splitter, wave angle evaluation (filtration) device, phase restorer, and devices generating optimum control signals. Additionally, a device for adaptation to the change of wave angle properties is introduced, the input of which is connected to the output of the wavefront sensor, and the output of which is connected to the input of the wave angle evaluation (filtration) device.
EFFECT: increase in wavefront distortion correction accuracy and obtaining of object image quality that is best possible in current observation conditions.
3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам управления фазой световой волны и служит для получения наилучшего в данных условиях наблюдения качества изображения объекта за счет воздействия на характеристики (коррекцию фазы) волнового фронта (ВФ) излучения.The invention relates to devices for controlling the phase of a light wave and serves to obtain the best image quality of the object under the given observation conditions by influencing the characteristics (phase correction) of the wavefront (WF) of the radiation.

Известно устройство адаптивной оптико-электронной системы (АОЭС) управления телескопом /Устройство адаптивной оптико-электронной системы управления телескопом. - Патент №2224272 от 20.02.2004 г./, предназначенное для компенсации искажений ВФ (общего наклона, дефокусировки и остаточных локальных искажений), обусловленных атмосферой и оптическим трактом телескопа. Данное устройство содержит главное зеркало; вторичное зеркало; двухкоординатное зеркало общих наклонов волнового фронта; деформируемый зеркальный корректор; управляющее устройство; восстановитель фазы; датчик волнового фронта (ДВФ); светоделитель; фокальную плоскость изображения в телескопе; устройство формирования оптимальных сигналов управления; устройство оценивания (фильтрации) наклонов волнового фронта; устройство управления вторичным зеркалом. Устройство работает следующим образом: световой сигнал от телескопа поступает через коллиматор на двухкоординатное зеркало общих наклонов ВФ, далее на деформируемый зеркальный корректор, откуда после светоделителя на ДВФ гартмановского типа, где происходит измерение значений градиентов фазы (наклонов) ВФ в двух ортогональных направлениях. Измеренные значения наклонов ВФ поступают на устройство оценивания (фильтрации) наклонов ВФ на базе систолической структуры из процессорных элементов, осуществляющих параллельную обработку измеренных значений наклонов ВФ. Далее производится операция восстановления фазы путем пространственного интегрирования данных измерений наклонов ВФ в восстановителе фазы. По выработанным в нем электрическим сигналам, соответствующим фазе восстановленного ВФ, вырабатываются оптимальные управляющие напряжения в устройстве формирования оптимальных сигналов управления, построенном на базе систолической структуры из процессорных элементов. Данные управляющие напряжения подаются на устройство управления вторичным зеркалом телескопа, которое осуществляет управление данным зеркалом путем его перемещения вдоль оптической оси телескопа, и на управляющее устройство, осуществляющее управление двухкоординатным зеркалом общих наклонов ВФ (путем наклона его в двух ортогональных плоскостях) и деформируемым зеркальным корректором со многими степенями свободы, установленным в плоскости, сопряженной с плоскостью главного зеркала путем смещения элементарных зон (участков) его зеркальной поверхности для обеспечения коррекции искажений ВФ.A device is known for an adaptive optoelectronic system (AOES) for controlling a telescope / Device for an adaptive optoelectronic system for controlling a telescope. - Patent No. 2224272 dated 02/20/2004 / intended to compensate for distortion of the WF (total tilt, defocusing and residual local distortion) due to the atmosphere and optical path of the telescope. This device contains a main mirror; secondary mirror; two-coordinate mirror of the general slopes of the wave front; deformable mirror corrector; control device; phase reducing agent; wavefront sensor (DVF); beam splitter; the focal plane of the image in the telescope; device for generating optimal control signals; device for assessing (filtering) the slopes of the wave front; secondary mirror control device. The device works as follows: the light signal from the telescope enters through a collimator to a two-coordinate mirror of the general inclination of the WF, then to the deformable mirror corrector, whence after the beam splitter on the Hartmann-type DVF, where the phase gradients (inclinations) of the WF are measured in two orthogonal directions. The measured values of the WF slopes are fed to the device for evaluating (filtering) WF slopes based on a systolic structure of processor elements that parallelly process the measured values of the WF slopes. Next, the phase recovery operation is performed by spatial integration of the measurement data of the WF slopes in the phase reducer. Based on the electric signals developed in it, corresponding to the phase of the reconstructed WF, optimal control voltages are generated in the device for generating optimal control signals, built on the basis of a systolic structure of processor elements. These control voltages are supplied to the control device of the secondary mirror of the telescope, which controls this mirror by moving it along the optical axis of the telescope, and to a control device that controls the two-coordinate mirror of the general inclination of the WF (by tilting it in two orthogonal planes) and a deformable mirror corrector with many degrees of freedom, established in a plane conjugated with the plane of the main mirror by shifting elementary zones (sections) of its grain cial surface for correction of distortion WF.

Прототипом изобретения по технической сущности является устройство активной АОЭС управления телескопом, предназначенное для компенсации искажений ВФ (общего наклона, дефокусировки и остаточных локальных искажений), представленное на фиг.1 /Устройство активной адаптивной оптико-электронной системы управления телескопом. Патент №2273872 от 10.04.2006 г./. Устройство содержит главное зеркало (1); вторичное зеркало (2); двухкоординатное зеркало общих наклонов волнового фронта (3); деформируемый зеркальный корректор (4); управляющее устройство (5); восстановитель фазы (6); датчик волнового фронта (7); светоделитель (8); фокальную плоскость изображения в телескопе (9); устройство формирования оптимальных сигналов управления (10); устройство оценивания (фильтрации) наклонов волнового фронта (11); устройство управления вторичным зеркалом (12); устройство формирования опорного точечного источника (13). Устройство работает следующим образом: световой сигнал от устройства формирования опорного точечного источника (13), построенного на базе когерентного источника излучения, проходя двухкоординатное зеркало общих наклонов (3), вторичное (2) и главное (1) зеркала телескопа отражается от лоцируемого объекта, либо за счет обратного релеевского рассеяния в атмосфере создает опорный точечный источник (звезду), находящийся в одной изопланарной области с лоцируемым объектом, и возвращается обратно в телескоп. Далее световой сигнал от телескопа (1, 2) поступает через коллиматор на двухкоординатное зеркало общих наклонов ВФ (3), далее на деформируемый зеркальный корректор (4), откуда после светоделителя (8) на ДВФ гартмановского типа (7), где происходит измерение значений градиентов фазы (наклонов) ВФ. Измеренные значения наклонов ВФ поступают на устройство оценивания (фильтрации) наклонов ВФ (11) на базе систолической структуры из процессорных элементов, осуществляющих параллельную обработку измеренных значений наклонов ВФ. По сигналам с данного устройства осуществляется восстановление ВФ в восстановителе фазы (6), по выработанным в нем электрическим сигналам, соответствующим фазе восстановленного ВФ, вырабатываются оптимальные управляющие напряжения в устройстве формирования оптимальных сигналов управления (10), построенном на базе систолической структуры из процессорных элементов. Оптимальные управляющие напряжения подаются на устройство управления вторичным зеркалом телескопа (12) в составе усилителя напряжения и электромеханического привода, вырабатывающего электрические сигналы, посредством которых винтовым исполнительным механизмом, вращающимся от электродвигателя, осуществляется перемещение вторичного зеркала вдоль оптической оси, и на управляющее устройство (5), осуществляющее управление двухкоординатным зеркалом общих наклонов ВФ (путем наклона его в двух ортогональных плоскостях) и деформируемым зеркальным корректором (4) со многими степенями свободы, установленным в плоскости, сопряженной с плоскостью главного зеркала путем смещения элементарных зон (участков) его зеркальной поверхности. При этом неискаженное изображение лоцируемого объекта формируется (регистрируется) в фокальной плоскости телескопа (9).The prototype of the invention in technical essence is a device for active telescope control AOES designed to compensate for WF distortions (general tilt, defocusing and residual local distortions), shown in Fig. 1 / Device for an active adaptive optoelectronic control system for a telescope. Patent No. 2273872 dated April 10, 2006 /. The device contains a main mirror (1); secondary mirror (2); two-coordinate mirror of the general slopes of the wave front (3); deformable mirror corrector (4); control device (5); phase reducing agent (6); wavefront sensor (7); beam splitter (8); the focal plane of the image in the telescope (9); device for generating optimal control signals (10); device for estimating (filtering) the slopes of the wave front (11); secondary mirror control device (12); a device for forming a reference point source (13). The device operates as follows: the light signal from the device for forming the reference point source (13), built on the basis of a coherent radiation source, passing a two-coordinate mirror of general tilts (3), the secondary (2) and the main (1) mirror of the telescope is reflected from the locating object, or Due to the reverse Rayleigh scattering in the atmosphere, it creates a reference point source (star) located in the same isoplanar region with the object being located, and returns back to the telescope. Next, the light signal from the telescope (1, 2) enters through the collimator to the two-coordinate mirror of the general inclination of the WF (3), then to the deformable mirror corrector (4), whence after the beam splitter (8) on the Hartmann type fiberboard (7), where the values are measured phase gradients (slopes) of the WF. The measured values of the WF slopes are fed to the device for evaluating (filtering) the WF slopes (11) based on a systolic structure of processor elements that parallelly process the measured values of the WF slopes. Based on the signals from this device, the WF is restored in the phase reducer (6), and the electric signals generated in it corresponding to the phase of the reconstructed WF are used to generate optimal control voltages in the optimal control signal generation device (10) based on the systolic structure of the processor elements. Optimal control voltages are supplied to the control device of the telescope secondary mirror (12) as part of a voltage amplifier and an electromechanical drive that generates electrical signals by means of which a secondary actuator rotates from the electric motor to move the secondary mirror along the optical axis and to the control device (5) controlling a two-coordinate mirror of the general inclination of the WF (by tilting it in two orthogonal planes) and a deformable grain with a corrector (4) with many degrees of freedom installed in a plane conjugated with the plane of the main mirror by shifting the elementary zones (sections) of its mirror surface. In this case, an undistorted image of the located object is formed (recorded) in the focal plane of the telescope (9).

Общим недостатком данных устройств является то что, они могут обеспечивать потенциальную точность оценивания (фильтрации) искажений ВФ и, как следствие, точность коррекции искажений ВФ лишь при условии совпадения характеристик (фазы) случайных искажений ВФ с теми характеристиками, при которых функционирует устройство оценивания (фильтрации) ВФ. В том случае, если характеристики реальных искажений ВФ отличаются от тех, на которые настроено устройство оценивания (фильтрации) искажений ВФ, будут возникать ошибки, приводящие к снижению точности восстановления ВФ и, как следствие, снижению точности коррекции искажений ВФ и возможности получения качественного (неискаженного) изображения лоцируемого объекта.A common drawback of these devices is that they can provide potential accuracy for estimating (filtering) HF distortions and, as a result, accuracy for correcting WF distortions only if the characteristics (phase) of random WF distortions coincide with those characteristics for which the evaluation (filtering) device operates ) WF. In the event that the characteristics of the actual distortion of the HF differ from those for which the device for estimating (filtering) the distortion of the HF, errors will occur that lead to a decrease in the accuracy of reconstruction of the HF and, as a result, to a decrease in the accuracy of the correction of the HF distortions and the possibility of obtaining a high-quality (undistorted ) images of the located object.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности коррекции искажений ВФ, обусловленных оптическими неоднородностями атмосферы и оптического тракта телескопа, в интересах улучшения качества формируемых телескопом изображений лоцируемых объектов.The objective of the present invention is to improve the accuracy of correction of distortions of the WF due to optical inhomogeneities of the atmosphere and the optical path of the telescope, in the interest of improving the quality of the images formed by the telescope of the located objects.

В основу изобретения положена задача создания устройства, обеспечивающего коррекцию искажений ВФ, обусловленных оптическими неоднородностями атмосферы и оптическим трактом телескопа, в интересах получения качественных (неискаженных) изображений лоцируемых объектов. Данный результат достигается автоматическим воздействием на характеристики (фазу) ВФ излучения, приходящего от наблюдаемого объекта, за счет повышения точности коррекции искажений ВФ вследствие получения возможности более точного измерения искажений ВФ, в условиях наличия неопределенности их характеристик, и, как следствие, этого более точного восстановления фазы ВФ и управления комбинированным корректором ВФ в составе двухкоординатного зеркала общих наклонов ВФ, деформируемого зеркального корректора и вторичного зеркала.The basis of the invention is the creation of a device that provides correction of distortions of the WF due to optical inhomogeneities of the atmosphere and the optical path of the telescope, in the interest of obtaining high-quality (undistorted) images of the located objects. This result is achieved by automatically affecting the characteristics (phase) of the WF radiation coming from the observed object by increasing the accuracy of the correction of WF distortions due to the possibility of more accurate measurement of the WF distortions, in the presence of uncertainty in their characteristics, and, as a result, this more accurate restoration phase of the WF and control of the combined corrector of the WF as part of a two-coordinate mirror of the general inclination of the WF, a deformable mirror corrector and a secondary mirror.

Для достижения поставленной задачи в предлагаемом устройстве активной АОЭС дополнительно вводится устройство адаптации к изменению характеристик наклонов ВФ на базе специального электронно-вычислительного устройства, состоящего из систолического множества процессорных элементов /Никонов В.В., Кравцов С.Г., Самошин В.Н. Систолическая обработка информации: Элементная база и алгоритмы. - Зарубежная радиоэлектроника, 1987, №7, с.34-51/, функционирующего на основе адаптивных алгоритмов, приведенных, например в /Буцев С.В. Алгоритмы функционирования адаптивной оптической системы фазового сопряжения. - Квантовая электроника, 1996, №8, с.753-758/.To achieve this goal, the proposed device of active AOES additionally introduces a device for adapting to changing the characteristics of the slopes of the WF based on a special electronic computing device consisting of a systolic set of processor elements / Nikonov V.V., Kravtsov S.G., Samoshin V.N. Systolic information processing: Elemental base and algorithms. - Foreign Radio Electronics, 1987, No. 7, p. 34-51 /, functioning on the basis of adaptive algorithms, given, for example, in / Butsev S.V. Algorithms for the functioning of the adaptive optical system of phase conjugation. - Quantum Electronics, 1996, No. 8, p. 753-758 /.

На фиг.2 представлена схема предлагаемого устройства активной АОЭС управления телескопом. Устройство содержит главное зеркало (1); вторичное зеркало (2); двухкоординатное зеркало общих наклонов волнового фронта (3); деформируемый зеркальный корректор (4); управляющее устройство (5); восстановитель фазы (6); датчик волнового фронта (7); светоделитель (8); фокальную плоскость изображения в телескопе (9); устройство формирования оптимальных сигналов управления (10); устройство оценивания (фильтрации) наклонов волнового фронта (11); устройство управления вторичным зеркалом (12); устройство формирования опорного точечного источника (13); устройство адаптации к изменению характеристик наклонов ВФ (14).Figure 2 presents a diagram of the proposed device active AOES control telescope. The device contains a main mirror (1); secondary mirror (2); two-coordinate mirror of the general slopes of the wave front (3); deformable mirror corrector (4); control device (5); phase reducing agent (6); wavefront sensor (7); beam splitter (8); the focal plane of the image in the telescope (9); device for generating optimal control signals (10); device for estimating (filtering) the slopes of the wave front (11); secondary mirror control device (12); a device for forming a reference point source (13); adaptation device to change the characteristics of the slopes of the WF (14).

Предлагаемое устройство активной АОЭС управления телескопом работает следующим образом. Световой сигнал от устройства формирования опорного точечного источника, построенного на базе когерентного источника излучения, проходя двухкоординатное зеркало общих наклонов (3), вторичное (2) и главное (1) зеркала телескопа, отражается от лоцируемого объекта, либо за счет обратного релеевского рассеяния в атмосфере создает опорный точечный источник (звезду), находящийся в одной изопланарной области с лоцируемым объектом, и возвращается обратно в телескоп. Далее световой сигнал от телескопа (1, 2) поступает через коллиматор на двухкоординатное зеркало общих наклонов ВФ (3), далее на деформируемый зеркальный корректор (4), откуда после светоделителя (8) на ДВФ гартмановского типа (7), где происходит измерение значений градиентов фазы (наклонов) ВФ. Измеренные значения наклонов ВФ поступают на устройство адаптации к изменению характеристик наклонов ВФ (14), аналогичное устройству, приведенному в /Никонов В.В., Кравцов С.Г., Самошин В.Н. Систолическая обработка информации: Элементная база и алгоритмы. - Зарубежная радиоэлектроника, 1987, №7, с.34-51/, на базе систолической структуры из процессорных элементов, осуществляющих параллельную обработку измеренных значений наклонов ВФ на основе адаптивных алгоритмов, аналогичных приведенным в /Буцев С.В. Алгоритмы функционирования адаптивной оптической системы фазового сопряжения. - Квантовая электроника, 1996, №8, с.753-758/. По сигналам с данного устройства осуществляется оценивание (фильтрация) наклонов ВФ в устройстве оценивания (фильтрации) наклонов ВФ (11) и на их основе затем осуществляется восстановление ВФ в восстановителе фазы (6). По выработанным в нем электрическим сигналам, соответствующим фазе восстановленного ВФ, вырабатываются оптимальные управляющие напряжения в устройстве формирования оптимальных сигналов управления (10), построенном на базе систолической структуры из процессорных элементов. Оптимальные управляющие напряжения подаются на устройство управления вторичным зеркалом телескопа (12) в составе усилителя напряжения и электромеханического привода, вырабатывающего электрические сигналы, посредством которых винтовым исполнительным механизмом, вращающимся от электродвигателя, осуществляется перемещение вторичного зеркала вдоль оптической оси, и на управляющее устройство (5), осуществляющее управление двухкоординатным зеркалом общих наклонов ВФ (путем наклона его в двух ортогональных плоскостях) и деформируемым зеркальным корректором (4) со многими степенями свободы, установленным в плоскости, сопряженной с плоскостью главного зеркала путем смещения элементарных зон (участков) его зеркальной поверхности. При этом неискаженное изображение лоцируемого объекта формируется (регистрируется) в фокальной плоскости телескопа (9).The proposed device active AOES control telescope operates as follows. The light signal from the device for the formation of a reference point source, built on the basis of a coherent radiation source, passing through a two-coordinate mirror of general tilts (3), a secondary (2) and the main (1) mirror of the telescope, is reflected from the target object, or due to reverse Rayleigh scattering in the atmosphere creates a reference point source (star) located in the same isoplanar region with the located object, and returns back to the telescope. Next, the light signal from the telescope (1, 2) enters through the collimator to the two-coordinate mirror of the general inclination of the WF (3), then to the deformable mirror corrector (4), whence after the beam splitter (8) on the Hartmann type fiberboard (7), where the values are measured phase gradients (slopes) of the WF. The measured values of the slopes of the WF arrive at the device for adapting to changing the characteristics of the slopes of the WF (14), similar to the device shown in / Nikonov V.V., Kravtsov S.G., Samoshin V.N. Systolic information processing: Elemental base and algorithms. - Foreign Radio Electronics, 1987, No. 7, pp. 34-51 /, based on a systolic structure of processor elements that parallelly process the measured values of the slopes of the WF based on adaptive algorithms similar to those given in / Butsev S.V. Algorithms for the functioning of the adaptive optical system of phase conjugation. - Quantum Electronics, 1996, No. 8, p. 753-758 /. According to the signals from this device, the WF slopes are evaluated (filtered) in the WF slope assessment (filtered) device (11) and, based on them, WF is then restored in the phase reducer (6). Based on the electric signals developed in it, corresponding to the phase of the reconstructed WF, optimal control voltages are generated in the device for generating optimal control signals (10), built on the basis of a systolic structure of processor elements. Optimal control voltages are supplied to the control device of the telescope secondary mirror (12) as part of a voltage amplifier and an electromechanical drive that generates electrical signals by means of which a secondary actuator rotates from the electric motor to move the secondary mirror along the optical axis and to the control device (5) controlling a two-coordinate mirror of the general inclination of the WF (by tilting it in two orthogonal planes) and a deformable grain with a corrector (4) with many degrees of freedom installed in a plane conjugated with the plane of the main mirror by shifting the elementary zones (sections) of its mirror surface. In this case, an undistorted image of the located object is formed (recorded) in the focal plane of the telescope (9).

Сравнительная оценка эффективности предлагаемого устройства активной АОЭС и устройства-прототипа проведена по методике, изложенной в /Буцев С.В. Эффективность функционирования адаптивных оптических систем. - Квантовая электроника, 1995, №4, с.345-349/. В качестве показателя эффективности использовался выигрыш в точности адаптации, который достигается при использовании предлагаемого устройства активной АОЭС вместо устройства-прототипа, синтезированного на определенные, априори известные характеристики искажений (наклонов) ВФ. Количественно оценить его можно отношением β дисперсий ошибки фильтрации наклонов ВФ в устройстве прототипе σ2na и предлагаемом устройстве

Figure 00000002
.A comparative assessment of the effectiveness of the proposed device active AOES and the prototype device was carried out according to the method described in / Butsev S.V. The efficiency of adaptive optical systems. - Quantum Electronics, 1995, No. 4, p. 345-349 /. As an indicator of efficiency, we used the gain in the accuracy of adaptation, which is achieved by using the proposed device of active AOES instead of the prototype device synthesized for specific, a priori known characteristics of distortion (slopes) of the wavefields. It can be quantified by the ratio β of the variances of the filtering error of the WF slopes in the prototype device σ 2 na and the proposed device
Figure 00000002
.

На фиг.3 приведено семейство зависимостей выигрыша в точности адаптации β для предлагаемого устройства активной АОЭС относительно устройства-прототипа от отношения диаметра входной апертуры телескопа D к радиусу когерентности Фрида r0 при структурной (пунктир) и параметрической (сплошные линии) неопределенностях характеристик искажений (наклонов) ВФ и (D/r0)max=2(1), 6(2), 10(3). При этом под структурной неопределенностью характеристик искажений ВФ понималось отличие в видах пространственной корреляционной функции, а под параметрической - отличие в значениях радиуса пространственной когерентности.Figure 3 shows a family of dependencies of the gain in the accuracy of adaptation β for the proposed active AOE device relative to the prototype device on the ratio of the diameter of the input aperture of the telescope D to the Frida coherence radius r 0 with structural (dashed) and parametric (solid lines) uncertainties of distortion characteristics (slopes) ) WF and (D / r 0 ) max = 2 (1), 6 (2), 10 (3). In this case, structural uncertainty of the characteristics of WF distortions was understood as the difference in the types of spatial correlation function, and parametric - the difference in the values of the spatial coherence radius.

Анализ приведенных на фиг.3 результатов позволяет сделать вывод о том, что выигрыш в точности адаптации предлагаемого устройства активной АОЭС по сравнению с устройством-прототипом зависит от того, насколько уровень реальных искажений ВФ отличается от принятого при синтезе устройства-прототипа. Если D/r0=(D/r0)max, то β=1 и выигрыша нет, по мере уменьшения D/r0 выигрыш увеличивается. Максимальный предельный выигрыш определяется диапазоном возможных изменений уровня искажений ВФ, причем выигрыш в точности адаптации при структурной неопределенности характеристик искажений ВФ выше, чем при параметрической неопределенности.Analysis of the results shown in figure 3 allows us to conclude that the gain in accuracy of adaptation of the proposed device active AOES compared with the prototype device depends on how much the level of real distortion of the WF differs from that adopted in the synthesis of the prototype device. If D / r 0 = (D / r 0 ) max , then β = 1 and there is no gain; as D / r 0 decreases, the gain increases. The maximum marginal gain is determined by the range of possible changes in the level of WF distortions, and the gain in adaptation accuracy with structural uncertainty in the characteristics of WF distortions is higher than with parametric uncertainty.

Предлагаемое устройство не требует существенной конструкционной доработки известного устройства и может быть внедрено в существующих телескопах.The proposed device does not require significant structural refinement of the known device and can be implemented in existing telescopes.

Claims (1)

Устройство активной адаптивной оптико-электронной системы управления телескопом, содержащее устройство формирования опорного точечного источника, оптически связанные с ним двухкоординатное зеркало общих наклонов волнового фронта, вторичное и главное зеркала телескопа, которые оптически связаны с деформируемым зеркальным корректором, светоделителем и фокальной плоскостью изображения в телескопе, и соединенный со светоделителем своим входом датчик волнового фронта, а также устройство оценивания (фильтрации) наклонов волнового фронта, которое своим выходом соединено с восстановителем фазы, выход которого является входом устройства формирования оптимальных сигналов управления, первый выход которого является входом управляющего устройства, соединенного первым выходом с двухкоординатным зеркалом общих наклонов волнового фронта, а вторым выходом соединено с деформируемым зеркальным корректором, а второй выход устройства формирования оптимальных сигналов управления соединен с устройством управления вторичным зеркалом, которое своим выходом соединено со вторичным зеркалом, отличающееся тем, что выход датчика волнового фронта соединен со входом устройства адаптации к изменению характеристик наклонов волнового фронта, которое своим выходом соединено с устройством оценивания (фильтрации) наклонов волнового фронта.A device for an active adaptive optoelectronic control system for a telescope, comprising a device for forming a reference point source, optically coupled to it a two-coordinate mirror of the general slopes of the wavefront, secondary and main mirrors of the telescope, which are optically coupled to a deformable mirror corrector, a beam splitter, and a focal plane of the image in the telescope, and a wavefront sensor connected to the beam splitter with its input, as well as a device for evaluating (filtering) the wavefront tilt one that is connected by its output to a phase reducer, the output of which is the input of the optimal control signal generation device, the first output of which is the input of the control device connected by the first output to a two-coordinate mirror of the general slopes of the wave front, and the second output is connected to a deformable mirror corrector, and the second the output of the device for generating optimal control signals is connected to the control device of the secondary mirror, which is connected by its output to the secondary a different mirror, characterized in that the output of the wavefront sensor is connected to the input of the adaptation device for changing the characteristics of the wavefront slopes, which is connected with its output to the device for evaluating (filtering) the wavefront slopes.
RU2006132115/28A 2006-09-07 2006-09-07 Design of active adaptive optoelectronic telescope control system RU2324959C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006132115/28A RU2324959C1 (en) 2006-09-07 2006-09-07 Design of active adaptive optoelectronic telescope control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006132115/28A RU2324959C1 (en) 2006-09-07 2006-09-07 Design of active adaptive optoelectronic telescope control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2324959C1 true RU2324959C1 (en) 2008-05-20

Family

ID=39798903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006132115/28A RU2324959C1 (en) 2006-09-07 2006-09-07 Design of active adaptive optoelectronic telescope control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2324959C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116009242A (en) * 2022-12-02 2023-04-25 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Method and system for improving wavefront correction precision

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116009242A (en) * 2022-12-02 2023-04-25 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Method and system for improving wavefront correction precision

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4926944B2 (en) High resolution imaging
US8716677B2 (en) Wavefront correction of light beam
JP6570991B2 (en) Diversification of lenslet, beam walk (BEAMWALK), and tilt for forming non-coplanar (ANISOLANATIC) images in large aperture telescopes
Guyon et al. Wavefront control with the subaru coronagraphic extreme adaptive optics (scexao) system
US7274442B2 (en) Closed-loop wavefront sensor using field programmable gate array
CN112577446B (en) In-place surface shape splicing measuring device and method for large-caliber planar optical element
CN105758381B (en) A kind of camera module method for detecting its tilt based on spectrum analysis
KR101863752B1 (en) method of enhancing resolution for optical apparatus for inspecting pattern image of semiconductor wafer and method of acquiring TSOM image using the same
US20040246604A1 (en) High resolution image formation from a multiple aperture imaging system
CN109029288B (en) Reflective large-gradient aspheric surface and free-form surface detection device and method based on DMD wave-front sensing technology
JP6730659B2 (en) Transmitted wavefront measuring method, device and system
Martinache et al. The Subaru coronagraphic extreme AO project: progress report
FR2464558A1 (en) ELECTRONIC MICROSCOPE WITH AUTOMATIC BEAM CORRECTION
US10605654B2 (en) Method and device for beam analysis
RU2324959C1 (en) Design of active adaptive optoelectronic telescope control system
KR101826127B1 (en) optical apparatus for inspecting pattern image of semiconductor wafer
RU2388028C1 (en) Device for active adaptive optoelectronic telescope control system
JP3584285B2 (en) Distortion image correction method and apparatus
RU2273872C1 (en) Telescope active adaptive electro-optic control system device
Bikkannavar et al. Phase retrieval methods for wavefront sensing
RU2224272C2 (en) Device of adaptive optoelectronic control system of telescope
Green et al. Demonstration of extreme wavefront sensing performance on the TPF high-contrast imaging testbed
JP4125113B2 (en) Interfering device
JP2945489B2 (en) Image detection device
JP2008256517A (en) Aberration measurement method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080908