Теоретическое и экспериментальное исследование возможностей нелинейно-оптической коррекции искажений в оптических системах

• Автор: Венедиктов, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с. : ил

Введение
Содержание

Глава 1. Обзор литературы_

1.1. Статическая голографическая коррекция объективов телескопических систем

1.2. Схемы телескопов с ОВФ-компенсацией

1.3. Телескопические системы с динамической голографической коррекцией искажений главного зеркала

1.4. Заключение

ГЛАВА 2. Теоретический и численный анализ возможностей ОВФ компенсации искажений в невзаимных телескопах
2.1. Предельные возможности коррекции искажений в телескопической системе невзаимного типа (параксиальное приближение)

2.2. Предельные возможности коррекции в области аберраций третьего порядка

2.3. Особенности габаритного и аберрационного расчетов систем с динамической коррекцией искажений
2.4. Численное моделирование телескопических систем с динамической коррекцией
Глава 3. Экспериментальная реализация невзаимных телескопов
3.1. Компенсация искажений в линзовых телескопах
3.2. Светосильный зеркальный невзаимный телескоп
3.3. Экспериментальная реализация системы ТЕНОКОМ
ГЛАВА 4. Исследование динамической голографической коррекции искажений
4.1. Тонкие динамические голограммы в ОА ЖК ПМС и их применение для коррекции искажений
4.2. Теоретический и численный анализ возможностей динамической голографической коррекции искажений в изображающем телескопе _
4.3. Экспериментальное исследование светосильного телескопа с динамической голографической коррекцией искажений
4.4. Двухдлинноволновая динамическая голография и ее применение в адаптивной оптике
Заключение
Литература

Введение
Получение высокого - близкого к дифракционному пределу разрешения -качества изображения в оптическом телескопе является одной из классических задач оптики. Основные трудности при этом связаны с технологией изготовления крупногабаритных зеркал, а также поддержанием формы таких зеркал в условиях динамических механических, тепловых и прочих нагрузок. Лобовой подход к решению этой задачи, основанный на применении различных технологических приемов изготовления высококачественных зеркал и систем их разгрузки, достигает своего предела при диаметре главного зеркала (ГЗ) телескопа 2-3 м [1,2]. Известно, в частности, что стоимость рекордного по величине ГЗ (диаметр 2.4 м), дающего дифракционное разрешение (ГЗ космического телескопа Хаббл), составила около 1 млрд. долларов [1]. В то же время существует ряд задач в областях внеатмосферной наблюдательной астрономии, создания внеатмосферных систем наблюдения поверхности Земли, создания крупногабаритных поверочных коллиматоров, а также формирования направленных лазерных пучков, где требуется получать дифракционное разрешение на значительно больших апертурах. (Хорошо известно, что разрешение наземных телескопов классического типа ограничено вследствие влияния атмосферной турбулентности. В видимом диапазоне это ограничение проявляет себя на уровне, соответствующем диаметру входного зрачка 0.5 — 1 м. Большие же ГЗ нужны только для сбора как можно большего количества света от слабых источников.)
Сегодня для улучшения качества оптического изображения в оптических телескопах и других изображающих системах часто применяются методы так называемой адаптивной оптики [3]. В самом общем виде все методы адаптивной оптики основаны на реализации тем или иным способом следующей трехстадийной процедуры:
- регистрация искаженного изображения и анализ его искажений с помощью специальной вспомогательной оптической системы (интерферометр, датчик Гартмана и т.п.);
— цифровая (компьютерная) обработка полученной информации об искажениях;
Рис. 1.12. Схема эксперимента по компенсации искажений сферического зеркала [61]. 1.8,9 - зеркала, 2,6,15 - отрицательные линзы, 3 - главное зеркало, 4 -фокатьная плоскость линзы 2, 5,10 - поляризационные светоделители, 7 -плоскость мнимого изображения главного зеркала, 11 - лазерный усилитель, 12 - ромб Френеля. 13 - система ОБФ. 14 - плоскость изображения главного зеркала, 16 - плоскость изображения мнимого источника, расположенного в фокальной плоскости линзы 2.