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Bringing the Visible Universe into Focus with Robo-AO

The angular  resolution of ground-based optical telescopes is limited by the degrading  effects of the turbulent atmosphere. In the absence of an ...

California Institute of Technology

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We describe an innovative implementation of the Shack-Hartmann wave-front sensor that is designed to correct the perspective elongation of a laser guide beacon in adaptive optics. Subapertures are defined by the segments of a deformable mirror rather than by a conventional lenslet array. A bias tilt on each segment separates the beacon images on the sensor's detector. One removes the perspective elongation by dynamically driving each segment with a predetermined open-loop signal that would, in the absence of atmospheric wave-front aberration, keep the corresponding beacon image centered on the subaperture's optical axis.

Concept for a laser guide beacon Shack-Hartmann wave-front sensor with dynamically steered subapertures.

Nous d&eacute;crivons une mise en &oelig;uvre innovante de la sonde de front d&#39;onde Shack-Hartmann qui vise &agrave; corriger l&#39;allongement de la perspective d&#39;une balise de guide laser en optique adaptative. Subapertures sont d&eacute;finis par les segments d&#39;un miroir d&eacute;formable, plut&ocirc;t que par un tableau classique minuscule. Une inclinaison de biais sur chaque segment s&eacute;pare les images de phare sur le d&eacute;tecteur de. On supprime l&#39;allongement de la perspective par la conduite dynamique de chaque segment avec un signal de boucle ouverte pr&eacute;d&eacute;termin&eacute; qui permettrait, en l&#39;absence d&#39;aberration de front d&#39;onde atmosph&eacute;rique, de maintenir l&#39;image de balise correspondante, centr&eacute; sur l&#39;axe optique de l&#39;est.

Concept pour un capteur de front d&#39;onde laser guide balise Shack-Hartmann avec subapertures directrices dynamiquement.

Wir beschreiben eine innovative Umsetzung von der Shack-Hartmann-Wellenfront Sensor, der entworfen wird, um die Perspektive Dehnung ein Laser-F&uuml;hrer-Leuchtfeuer in adaptive Optik zu korrigieren. Subapertures werden durch die Segmente der verformbaren Spiegel nicht durch eine konventionelle Lenslet-Array definiert. Eine Bias Neigung f&uuml;r jedes Segment trennt die Leuchtfeuer-Bilder auf dem Sensor-Detektor. Man entfernt die Perspektive-Dehnung durch dynamisch fahren jedes Segment mit einer vorgegebenen Open-Loop-Signal, das keine atmosph&auml;rischen Wellenfront Aberration, das entsprechende Leuchtfeuer-Bild auf die Subaperture optische Achse zentriert halten w&uuml;rde.

Konzept f&uuml;r einen Leitfaden Leuchtfeuer Shack-Hartmann Wellenfront Lasersensor mit dynamisch gelenkten Subapertures.

Descriviamo un&#39;innovativa implementazione del sensore di fronte d&#39;onda Shack-Hartmann che &egrave; progettato per correggere l&#39;allungamento della prospettiva di un faro guida laser ottiche adattive. Subaperture sono definiti dai segmenti di uno specchio deformabile, piuttosto che da una matrice lenslet convenzionali. Un bias tilt su ogni segmento separa le immagini beacon sul rivelatore del sensore. Uno rimuove l&#39;allungamento di prospettiva di guidare in modo dinamico ogni segmento con un segnale di open-loop predeterminato che, in assenza di atmosfera aberrazione del fronte d&#39;onda, manterrebbe la corrispondente immagine beacon centrato sull&#39;asse ottico del subaperture.

Concetto per un sensore di fronte d&#39;onda laser beacon Shack-Hartmann guida con subaperture dinamicamente sterzanti.

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&#xC801;&#xC751; &#xAD11;&#xD559;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xAC00;&#xC774;&#xB4DC; &#xBE44;&#xCF58;&#xC758; &#xAD00;&#xC810; &#xC5F0;&#xC2E0; &#xC728;&#xC744; &#xD574;&#xACB0; &#xD558;&#xB3C4;&#xB85D; &#xC124;&#xACC4; &#xB41C; &#xD310; &#xC7A3; &#xC9D1;-&#xD558;&#xB974; &#xD2B8;&#xB9CC; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xD504;&#xB860;&#xD2B8; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xD601;&#xC2E0;&#xC801;&#xC778; &#xAD6C;&#xD604;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. Subapertures &#xBCC0;&#xD615; &#xBBF8;&#xB7EC; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8; &#xBCF4;&#xB2E4;&#xB294; &#xAE30;&#xC874;&#xC758; lenslet &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC815;&#xC758; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAC01; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xBC14;&#xC774;&#xC5B4;&#xC2A4; &#xAE30;&#xC6B8;&#xAE30; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xAC80;&#xCD9C;&#xAE30;&#xC5D0; &#xD0D0;&#xC9C0; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xBD84;&#xB9AC;. &#xD558;&#xB098;&#xB294; &#xB3D9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBD84;&#xC704;&#xAE30; &#xC788;&#xB294; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xD504;&#xB860;&#xD2B8; &#xC218; &#xCC28; &#xC5C6;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0;&#xC5D0;&#xC11C;, subaperture&#xC758; &#xAD11; &#xCD95;&#xC5D0; &#xC911;&#xC2EC;&#xC73C;&#xB85C; &#xD574;&#xB2F9; &#xD45C;&#xC9C0; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB97C; &#xC720;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xBBF8;&#xB9AC; &#xACB0;&#xC815; &#xB41C; &#xC624;&#xD508; &#xB8E8;&#xD504; &#xC2E0;&#xD638;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC01; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8;&#xB97C; &#xC6B4;&#xC804; &#xD558; &#xC5EC; &#xAD00;&#xC810; &#xC2E0;&#xC7A5;&#xC744; &#xC81C;&#xAC70; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB3D9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; steered subapertures&#xACFC; &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xAC00;&#xC774;&#xB4DC; &#xD45C;&#xC9C0; &#xD310; &#xC7A3; &#xC9D1;-&#xD558;&#xB974; &#xD2B8;&#xB9CC; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xD504;&#xB860;&#xD2B8; &#xC13C;&#xC11C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC1C;&#xB150;.

Describimos una aplicaci&oacute;n innovadora del sensor de frente de onda Shack-Hartmann que pretende corregir la elongaci&oacute;n de la perspectiva de un faro de gu&iacute;a l&aacute;ser en &oacute;ptica adaptativa. Subapertures se definen por los segmentos de un espejo deformable en lugar de una matriz lenslet convencional. Una inclinaci&oacute;n diagonal en cada segmento separa las im&aacute;genes de Faro en el detector del sensor. Uno elimina el alargamiento de la perspectiva al conducir din&aacute;micamente cada segmento con una se&ntilde;al predeterminada de lazo abierto, en ausencia de aberraci&oacute;n atmosf&eacute;rica de frente de onda, mantener la imagen de Faro correspondiente centrada en el eje &oacute;ptico de la subaperture.

Concepto para un sensor de frente de onda l&aacute;ser gu&iacute;a Faro Shack-Hartmann con subapertures din&aacute;micamente dirigidos.

Wir f&uuml;hren einen Shack-Hartmann-Wavefront-Sensor f&uuml;r die adaptive Optik, der die r&auml;umliche Probenahme von einem eingehenden Wavefront ein segmentierter Spiegel Microelectrical-mechanische Systeme (MEMS) Ger&auml;t dynamisch gesteuert. Im Gegensatz zu einer herk&ouml;mmlichen Lenslet Array werden Subapertures mit der F&auml;higkeit, r&auml;umliche Sch&uuml;ler Proben willk&uuml;rlich von Neudefinition der Segment-Gruppierung &Auml;ndern von Segmenten oder Gruppen von Segmenten eines Spiegel-Arrays definiert. Kontrolle &uuml;ber die r&auml;umliche Probenahme von der Wavefront erm&ouml;glicht die Minimierung der Wiederaufbau Wellenfrontfehler f&uuml;r verschiedene Intensit&auml;ten der F&uuml;hrer Quelle und anderen atmosph&auml;rischen Bedingungen, die wiederum ein adaptiver Optik-System gelieferten Strehl Verh&auml;ltnis maximiert. Anforderungen f&uuml;r die MEMS-Ger&auml;te in diesem Shack-Hartmann-Wavefront-Sensor ben&ouml;tigt werden ebenfalls vorgestellt.

Studie eines MEMS-basierten Shack-Hartmann-Wavefront-Sensors mit einstellbarer Pupille Probenahmeverfahren f&uuml;r astronomische adaptive Optik.

Introduciamo un sensore di fronte d&#39;onda Shack-Hartmann per ottica adattiva che consente il controllo dinamico del campionamento spaziale di un fronte d&#39;onda in ingresso utilizzando un dispositivo di sistemi meccanici (MEMS) microelectrical specchio segmentato. A differenza di una matrice convenzionale lenslet, subaperture sono definiti da segmenti o gruppi di segmenti di una matrice a specchio, con la possibilit&agrave; di cambiare la pupilla spaziale campionamento arbitrariamente ridefinendo il raggruppamento di segmento. Controllo sopra il campionamento spaziale del wavefront consente la minimizzazione dell&#39;errore di ricostruzione di fronte d&#39;onda per diverse intensit&agrave; della fonte di guida e diverse condizioni atmosferiche, che a sua volta massimizza il rapporto di Strehl trasportato di un sistema di ottica adattiva. Requisiti per i dispositivi di MEMS necessari in questo sensore di fronte d&#39;onda Shack-Hartmann sono anche presentati.

Studio di un sensore di fronte d&#39;onda basata su MEMS Shack-Hartmann con pupilla regolabile per ottica adattiva astronomica di campionamento.

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&#x6211;&#x4EEC;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x53EF;&#x4EE5;&#x4F7F;&#x7528;&#x5206;&#x6BB5;&#x7684;&#x955C;&#x50CF; microelectrical &#x673A;&#x68B0;&#x7CFB;&#x7EDF; (MEMS) &#x8BBE;&#x5907;&#x4F20;&#x5165;&#x6CE2;&#x524D;&#x7A7A;&#x95F4;&#x91C7;&#x6837;&#x52A8;&#x6001;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x81EA;&#x9002;&#x5E94;&#x5149;&#x5B66;&#x66FC;&#x6CE2;&#x6CE2;&#x524D;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x3002;&#x4E0D;&#x540C;&#x4E8E;&#x4F20;&#x7EDF;&#x7684;&#x5FAE;&#x900F;&#x955C;&#x9635;&#x5217;&#xFF0C;&#x53E3;&#x5F84;&#x975E;&#x7403;&#x9762;&#x955C;&#x662F;&#x66F4;&#x6539;&#x901A;&#x8FC7;&#x91CD;&#x65B0;&#x5B9A;&#x4E49;&#x90E8;&#x5206;&#x5206;&#x7EC4;&#x4EFB;&#x610F;&#x53D6;&#x6837;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5B66;&#x751F;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x4E0E;&#x5B9A;&#x4E49;&#x7684;&#x7F51;&#x6BB5;&#x6216;&#x955C;&#x50CF;&#x9635;&#x5217;&#xFF0C;&#x9636;&#x5C42;&#x7684;&#x7FA4;&#x4F53;&#x3002;&#x6CE2;&#x524D;&#x7A7A;&#x95F4;&#x91C7;&#x6837;&#x63A7;&#x5236;&#x5141;&#x8BB8;&#x6700;&#x5C0F;&#x5316;&#x6CE2;&#x524D;&#x91CD;&#x5EFA;&#x9519;&#x8BEF;&#x4E3A;&#x4E0D;&#x540C;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x7684;&#x6307;&#x5357;&#x6E90;&#x548C;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x5927;&#x6C14;&#x6761;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x53CD;&#x8FC7;&#x6765;&#x4F7F;&#x6700;&#x5927;&#x5316;&#x7684;&#x81EA;&#x9002;&#x5E94;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4EA4;&#x4ED8;&#x7684; Strehl &#x6BD4;&#x7387;&#x3002;&#x9700;&#x8981;&#x5728;&#x6B64;&#x66FC;&#x6CE2;&#x6CE2;&#x524D;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x7684; MEMS &#x8BBE;&#x5907;&#x6240;&#x9700;&#x7ECF;&#x8D39;&#x4E5F;&#x63D0;&#x4EA4;&#x3002;

&#x57FA;&#x4E8E; mems &#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x66FC;&#x6CE2;&#x6CE2;&#x524D;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x53EF;&#x8C03;&#x77B3;&#x91C7;&#x6837;&#x7684;&#x5929;&#x6587;&#x7684;&#x81EA;&#x9002;&#x5E94;&#x5149;&#x5B66;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;

We introduce a Shack-Hartmann wavefront sensor for adaptive optics that enables dynamic control of the spatial sampling of an incoming wavefront using a segmented mirror microelectrical mechanical systems (MEMS) device. Unlike a conventional lenslet array, subapertures are defined by either segments or groups of segments of a mirror array, with the ability to change spatial pupil sampling arbitrarily by redefining the segment grouping. Control over the spatial sampling of the wavefront allows for the minimization of wavefront reconstruction error for different intensities of guide source and different atmospheric conditions, which in turn maximizes an adaptive optics system's delivered Strehl ratio. Requirements for the MEMS devices needed in this Shack-Hartmann wavefront sensor are also presented.

Study of a MEMS-based Shack-Hartmann wavefront sensor with adjustable pupil sampling for astronomical adaptive optics.

Nous introduisons un capteur de front d&#39;onde Shack-Hartmann pour l&#39;optique adaptative qui permet le contr&ocirc;le dynamique de l&#39;&eacute;chantillonnage spatial d&#39;un front d&#39;onde entrant en utilisant un dispositif de syst&egrave;mes m&eacute;caniques (MEMS) miroir segment&eacute; micro&eacute;lectroniques. Contrairement &agrave; un tableau classique minuscule, subapertures sont d&eacute;finis par secteurs ou groupes de segments d&#39;un r&eacute;seau de miroirs, avec la possibilit&eacute; de changer l&#39;&eacute;l&egrave;ve spatiale d&#39;&eacute;chantillonnage arbitrairement en red&eacute;finissant le regroupement du segment. Contr&ocirc;le sur l&#39;&eacute;chantillonnage spatial du front d&#39;onde permet la minimisation de l&#39;erreur de reconstruction de front d&#39;onde pour des intensit&eacute;s diff&eacute;rentes de la source du guide et des conditions atmosph&eacute;riques diff&eacute;rentes, qui &agrave; son tour maximise le rapport de Strehl livr&eacute; d&#39;un syst&egrave;me d&#39;optique adaptative. Exigences pour les dispositifs MEMS n&eacute;cessaires dans ce capteur de front d&#39;onde Shack-Hartmann sont &eacute;galement pr&eacute;sent&eacute;s.

Etude d&#39;un capteur de front d&#39;onde Shack-Hartmann microsyst&egrave;me &eacute;lectrom&eacute;canique-bas&eacute;s avec r&eacute;glable &eacute;l&egrave;ve d&#39;&eacute;chantillonnage pour l&#39;astronomie optique adaptative.

&#xB3D9;&#xC801; &#xCEE8;&#xD2B8;&#xB864; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8; &#xBBF8;&#xB7EC; microelectrical &#xAE30;&#xACC4; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; (MEMS) &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB4E4;&#xC5B4;&#xC624;&#xB294; wavefront&#xC758; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1;&#xC758; &#xC801;&#xC751; &#xC81C;&#xC5B4; &#xAD11;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD310; &#xC7A3; &#xC9D1;-&#xD558;&#xB974; &#xD2B8;&#xB9CC; wavefront &#xC13C;&#xC11C;&#xB97C; &#xC18C;&#xAC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAE30;&#xC874;&#xC758; lenslet &#xBC30;&#xC5F4;&#xC744; &#xB2EC;&#xB9AC; subapertures &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8; &#xADF8;&#xB8F9;&#xD654;&#xB97C; &#xB2E4;&#xC2DC; &#xC815;&#xC758; &#xD558; &#xC5EC; &#xC784;&#xC758;&#xB85C; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1; &#xACF5;&#xAC04; &#xD559;&#xC0DD; &#xBCC0;&#xACBD;&#xD560; &#xC218; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8; &#xB610;&#xB294; &#xBBF8;&#xB7EC; &#xBC30;&#xC5F4; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8;&#xC758; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC815;&#xC758; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCC28;&#xB840;&#xB85C; &#xC801;&#xC751; &#xAD11;&#xD559; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xC804;&#xB2EC;&#xB41C; Strehl &#xBE44;&#xC728;&#xC744; &#xADF9;&#xB300;&#xD654; &#xD558;&#xB294; &#xAC00;&#xC774;&#xB4DC; &#xC6D0;&#xBCF8;&#xACFC; &#xB2E4;&#xB978; &#xB300;&#xAE30;&#xC758; &#xC0C1;&#xD0DC;, &#xB2E4;&#xB978; &#xB18D;&#xB3C4; &#xB300; &#xD55C; &#xD30C;&#xBA74; &#xC7AC;&#xAC74; &#xC624;&#xB958;&#xB97C; &#xCD5C;&#xC18C;&#xD654; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4; wavefront&#xC758; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD310; &#xC7A3; &#xC9D1;-&#xD558;&#xB974; &#xD2B8;&#xB9CC; wavefront &#xC13C;&#xC11C;&#xC5D0; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; MEMS &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC694;&#xAD6C;&#xB3C4; &#xC81C;&#xACF5; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC870;&#xC815; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xD559;&#xC0DD; &#xCC9C;&#xBB38; &#xC801;&#xC751; &#xAD11;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1;&#xC73C;&#xB85C; MEMS &#xAE30;&#xBC18; &#xBB34;&#xC804;-&#xD558;&#xB974; &#xD2B8;&#xB9CC; &#xD30C;&#xBA74; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C;.

Introducimos un censor de Shack-Hartmann de &oacute;ptica adaptativa que permite el control din&aacute;mico del muestreo espacial de un frente de onda entrante usando un dispositivo de sistemas mec&aacute;nicos (MEMS) microel&eacute;ctrica espejo segmentado. A diferencia de una matriz lenslet convencional, subapertures se definen por segmentos o grupos de segmentos de una matriz de espejo, con la posibilidad de cambiar la pupila espacial arbitrariamente por redefinir la agrupaci&oacute;n de segmento de muestreo. Control sobre el muestreo espacial de la frente de onda permite la minimizaci&oacute;n del error de reconstrucci&oacute;n de frente de onda para diferentes intensidades de fuente de gu&iacute;a y diferentes condiciones atmosf&eacute;ricas, que a su vez maximiza la relaci&oacute;n de Strehl entregada de un sistema de &oacute;ptica adaptativa. Tambi&eacute;n se presentan los requisitos para los dispositivos de MEMS necesarios en este censor de Shack-Hartmann.

Estudio de un censor basados en MEMS Shack-Hartmann con pupila ajustable de muestreo para la &oacute;ptica adaptativa astron&oacute;mica.

&#x6211;&#x4EEC;&#x5C06;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x4ECE;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B21;&#x591A;&#x8DEF;&#x6FC0;&#x5149;&#x6CE2;&#x524D;&#x4F20;&#x611F;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x65E8;&#x5728;&#x652F;&#x6301;&#x81EA;&#x9002;&#x5E94;&#x5149;&#x5B66; (AO) &#x7684;&#x5C42;&#x6790;&#x6210;&#x50CF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x3002;&#x6240;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x73B0;&#x5728;&#x5728;&#x4E9A;&#x5229;&#x6851;&#x90A3;&#x5DDE; 6.5 &#x7C73;&#x5E02;&#x573A;&#x5931;&#x5F53;&#x884C;&#x4E3A;&#x671B;&#x8FDC;&#x955C;&#x521B;&#x5EFA;&#x4E94;&#x4E2A;&#x4FE1;&#x6807;&#x7684;&#x745E;&#x5229;&#x6563;&#x5C04;&#x7684;&#x6FC0;&#x5149;&#x675F;&#x5728; 532 nm &#x7531;&#x671B;&#x8FDC;&#x955C;&#x5149;&#x5B66;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#x91CD;&#x65B0;&#x6574;&#x5408;&#xFF0C;&#x4ECE; 20 &#x5230; 29 &#x516C;&#x91CC;&#x7684;&#x8303;&#x56F4;&#x3002;&#x8FD4;&#x56DE;&#x7684;&#x5149;&#x662F;&#x7531;&#x66FC;&#x6CE2;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x653E;&#x7F6E;&#x5728;&#x5355;&#x4E2A;&#x7684;&#x63A2;&#x6D4B;&#x5668;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x7535;&#x5B50;&#x79FB;&#x52A8;&#x6A21;&#x67B6;&#x6267;&#x884C;&#x706F;&#x5854;&#x8DDD;&#x79BB;&#x6CE2;&#x95E8;&#x4E0A;&#x7684;&#x6240;&#x6709;&#x4E94;&#x4E2A;&#x4FE1;&#x6807;&#x8FDB;&#x884C;&#x5206;&#x6790;&#x3002;&#x5355;&#x72EC;&#x7684;&#x9AD8;&#x5E8F;&#x4F4D;&#x66FC;&#x6CE2;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x8BB0;&#x5F55;&#x4ECE;&#x4E00;&#x4E2A;&#x81EA;&#x7136;&#x660E;&#x661F;&#x6CE2;&#x524D;&#x7684;&#x540C;&#x65F6;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;&#x4ECE;&#x5F00;&#x73AF;&#x6D4B;&#x91CF;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x5E73;&#x5747;&#x4FE1;&#x6807;&#x6CE2;&#x524D;&#x63D0;&#x4F9B;&#x826F;&#x597D;&#x7684;&#x5730;&#x9762;&#x5C42;&#x5DEE;&#x4F30;&#x8BA1;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x901A;&#x8FC7;&#x8865;&#x5145;&#x4ECE;&#x5728;&#x8BE5;&#x5B57;&#x6BB5;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E09;&#x9897;&#x661F;&#x661F;&#x7684;&#x540C;&#x65F6;&#x5FEB;&#x901F;&#x56FE;&#x50CF;&#x8FD0;&#x52A8;&#x6D4B;&#x91CF;&#x7684;&#x6FC0;&#x5149;&#x6570;&#x636E;&#x5DF2;&#x542F;&#x7528;&#x7684;&#x5168;&#x5C42;&#x6790;&#x6CE2;&#x524D;&#x5206;&#x6790;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x63CF;&#x8FF0;&#x4E86;&#x5728;&#x5E02;&#x573A;&#x5931;&#x5F53;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x95ED;&#x73AF;&#x5730;&#x9762;&#x5C42; AO&#xFF0C;&#x65E9;&#x671F;&#x793A;&#x8303;&#x8BA1;&#x5212;&#x548C;&#x5C42;&#x6790; AO &#x4EE5;&#x540E;&#x3002;

&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7ED3;&#x679C;&#x7684;&#x5730;&#x9762;&#x5C42;&#x548C;&#x5C42;&#x6790;&#x6CE2;&#x524D;&#x91CD;&#x5EFA;&#x4ECE;&#x591A;&#x4E2A;&#x6FC0;&#x5149;&#x5F15;&#x5BFC;&#x6052;&#x661F;&#x3002;

We describe results from the first multi-laser wavefront sensing system designed to support tomographic modes of adaptive optics (AO). The system, now operating at the 6.5 m MMT telescope in Arizona, creates five beacons by Rayleigh scattering of laser beams at 532 nm integrated over a range from 20 to 29 km by dynamic refocus of the telescope optics. The return light is analyzed by a Shack-Hartmann sensor that places all five beacons on a single detector, with electronic shuttering to implement the beacon range gate. A separate high-order Shack-Hartmann sensor records simultaneous measurements of wavefronts from a natural star. From open-loop measurements, we find the average beacon wavefront gives a good estimate of ground layer aberration. We present results of full tomographic wavefront analysis, enabled by supplementing the laser data with simultaneous fast image motion measurements from three stars in the field. We describe plans for an early demonstration at the MMT of closed-loop ground layer AO, and later tomographic AO.

Experimental results of ground-layer and tomographic wavefront reconstruction from multiple laser guide stars.

Nous d&eacute;crivons les r&eacute;sultats de la premi&egrave;re onde multi-laser sonar con&ccedil;u pour supporter des modes tomographiques d&#39;optique adaptative (OA). Le syst&egrave;me, fonctionnant maintenant le t&eacute;lescope MMT de 6,5 m en Arizona, cr&eacute;e cinq balises par diffusion Rayleigh de faisceaux laser &agrave; 532 nm int&eacute;gr&eacute;es sur une plage de 20 &agrave; 29 km de recentrage dynamique de l&#39;optique du t&eacute;lescope. Le rendement lumineux est analys&eacute; par un capteur de Shack-Hartmann qui place toutes les cinq balises sur un seul d&eacute;tecteur, avec coffrage &eacute;lectronique pour mettre en place de la porte de gamme phare. Un capteur de Shack-Hartmann ordre haut s&eacute;par&eacute; enregistre des mesures simultan&eacute;es de r&eacute;entr&eacute;e d&#39;une star naturelle. De mesures de boucle ouverte, nous trouvons que le front d&#39;onde balise moyenne donne une bonne estimation de l&#39;aberration de couche de sol. Nous pr&eacute;sentons les r&eacute;sultats d&#39;analyse de front d&#39;onde pleine tomographique, activ&eacute; en compl&eacute;tant les donn&eacute;es laser avec les mesures de mouvement rapide d&#39;images simultan&eacute;es de trois &eacute;toiles dans le domaine. Nous d&eacute;crivons les plans pour une manifestation pr&eacute;coce au MMT de la couche de sol de boucle ferm&eacute;e AO et plus tard tomographique AO.

Les r&eacute;sultats exp&eacute;rimentaux de la couche au sol et tomographiques wavefront reconstruction de plusieurs laser guident stars.

Wir beschreiben die Ergebnisse aus der ersten &#39;s Wavefront-Sensorik-System zur tomographischen Modi adaptiver Optik (AO) unterst&uuml;tzen. Das System, jetzt am 6.5M MMT Teleskop in Arizona, Betrieb erzeugt f&uuml;nf Leuchtt&uuml;rme von Rayleigh-Streuung von Laserstrahlen auf 532 nm &uuml;ber einen Bereich von 20 bis 29 km von dynamischen Neuausrichtung des Teleskopoptik integriert. Das bringe Licht wird von einem Shack-Hartmann-Sensor analysiert, die alle f&uuml;nf Leuchtt&uuml;rme auf einem einzigen Detektor, mit elektronischen Schalung um das Leuchtfeuer Bereich Gate implementieren platziert. Ein separater h&ouml;herwertigen-Shack-Hartmann-Sensor zeichnet die gleichzeitige Messungen von Wellenfronten von einem nat&uuml;rlichen Stern. Von Open-Loop-Messungen finden wir, dass die durchschnittliche Leuchtfeuer Wavefront eine gute Sch&auml;tzung der Boden Schicht Aberration verursacht. Wir pr&auml;sentieren die volle tomographischen Wavefront Analyseergebnisse, durch Erg&auml;nzung der Laser-Daten mit gleichzeitige schnelle Bild-Bewegung-Messungen von drei Sternen im Bereich aktiviert. Wir beschreiben Pl&auml;ne f&uuml;r einen fr&uuml;hzeitigen Demonstration an der MMT einer geschlossenen Bodengrund AO und sp&auml;ter tomographischen AO.

Experimentelle Ergebnisse der Boden-Layer und computertomographische Wavefront-Rekonstruktion aus mehreren Laser leiten Sternen.

Descriviamo i risultati dal primo multi wavefront sensing sistema progettato per supportare la modalit&agrave; tomografica di ottica adattiva (AO). Il sistema, ora operativo presso il telescopio MMT 6.5 m in Arizona, crea cinque beacons da Rayleigh scattering dei fasci laser a 532 nm integrato in un range da 20 a 29 km da refocus dinamico dell&#39;ottica del telescopio. La luce di ritorno viene analizzata da un sensore di Shack-Hartmann che pone tutti i cinque fari su un singolo rivelatore, con elettronica fermagetto per implementare il cancello di intervallo beacon. Un sensore separato di Shack-Hartmann high-order registra misurazioni simultanee di fronti d&#39;onda da una stella naturale. Da misurazioni di open-loop, troviamo che il fronte d&#39;onda media beacon d&agrave; una buona stima dell&#39;aberrazione di strato di terra. Vi presentiamo i risultati dell&#39;analisi completa tomografica wavefront, abilitato integrando i dati laser con misurazioni movimento simultaneo immagine veloce da tre stelle in campo. Descriviamo i piani per delle prime dimostrazioni presso il MMT dello strato di terreno closed-loop AO e pi&ugrave; tardi tomografica AO.

Risultati sperimentali di suolo-strato e tomografica wavefront ricostruzione dal laser multipli guidano stelle.

&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x6700;&#x521D;&#x306E; multi-laser &#x6CE2;&#x9762;&#x88DC;&#x511F;&#x5149;&#x5B66; &#xFF08;AO&#xFF09; &#x306E;&#x65AD;&#x5C64;&#x306E;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x3092;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;532 &#x306E;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B6;&#x5149;&#x7DDA;&#x306E;&#x30EC;&#x30A4;&#x30EA;&#x30FC;&#x6563;&#x4E71;&#x306B;&#x3088;&#x308B; 5 &#x30D3;&#x30FC;&#x30B3;&#x30F3; 6.5 m MMT &#x671B;&#x9060;&#x93E1;&#x30A2;&#x30EA;&#x30BE;&#x30CA;&#x5DDE;&#x3067;&#x306F;&#x73FE;&#x5728;&#x52D5;&#x4F5C;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210; nm &#x671B;&#x9060;&#x93E1;&#x306E;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30AB;&#x30B9;&#x3067; 20 &#x304B;&#x3089; 29 km &#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3092;&#x7D71;&#x5408;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x623B;&#x308A;&#x5149;&#x30D3;&#x30FC;&#x30B3;&#x30F3;&#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x30B2;&#x30FC;&#x30C8;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x5B9F;&#x88C5;&#x3059;&#x308B;&#x96FB;&#x5B50;&#x30B7;&#x30E3;&#x30C3;&#x30BF;&#x30FC;&#x3092;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x691C;&#x51FA;&#x5668;&#x3092;&#x3059;&#x3079;&#x3066; 5 &#x30D3;&#x30FC;&#x30B3;&#x30F3;&#x3092;&#x914D;&#x7F6E;&#x30B7;&#x30E3;&#x30C3;&#x30AF; &#xFF65; &#x30CF;&#x30EB;&#x30C8;&#x30DE;&#x30F3; &#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5206;&#x6790;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5225;&#x306E;&#x4E0A;&#x4F4D;&#x30B7;&#x30E3;&#x30C3;&#x30AF; &#xFF65; &#x30CF;&#x30EB;&#x30C8;&#x30DE;&#x30F3; &#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x81EA;&#x7136;&#x661F;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x6CE2;&#x9762;&#x306E;&#x540C;&#x6642;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3092;&#x8A18;&#x9332;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30AA;&#x30FC;&#x30D7;&#x30F3; &#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x304B;&#x3089;&#xFF0C; &#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x5E73;&#x5747;&#x30D3;&#x30FC;&#x30B3;&#x30F3;&#x6CE2;&#x9762;&#x5730;&#x4E0A;&#x5C64;&#x53CE;&#x5DEE;&#x306E;&#x826F;&#x3044;&#x63A8;&#x5B9A;&#x5024;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5B8C;&#x5168;&#x65AD;&#x5C64;&#x306E;&#x6CE2;&#x9762;&#x8A08;&#x6E2C;&#x3068;&#x89E3;&#x6790;&#x3001;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B6;&#x30FC; &#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3001;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x306E; 3 &#x3064;&#x661F;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x540C;&#x6642;&#x9AD8;&#x901F;&#x753B;&#x50CF;&#x904B;&#x52D5;&#x8A08;&#x6E2C;&#x3092;&#x88DC;&#x3046;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x6709;&#x52B9;&#x306B;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x3001;&#x521D;&#x671F;&#x306E;&#x30C7;&#x30E2;&#x3001;MMT &#x3067;&#x9589;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7; AO&#x3001;&#x5C64;&#x306E;&#x8A08;&#x753B;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x65AD;&#x5C64; AO &#x5F8C;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B6;&#x30FC;&#x304B;&#x3089;&#x30B0;&#x30E9;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C9;&#x5C64;&#x3068;&#x65AD;&#x5C64;&#x306E;&#x6CE2;&#x9762;&#x518D;&#x69CB;&#x6210;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x661F;&#x3092;&#x30AC;&#x30A4;&#x30C9;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xC801;&#xC751; &#xC81C;&#xC5B4; &#xAD11;&#xD559; (AO)&#xC758; &#xB2E8;&#xCE35; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xD558;&#xB3C4;&#xB85D; &#xC124;&#xACC4; &#xB41C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xAC10;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; multi-laser wavefront&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xC124;&#xBA85; &#xD558; &#xACE0;. &#xC774;&#xC81C; &#xC560;&#xB9AC;&#xC870;&#xB098;, 6.5 m MMT &#xB9DD;&#xC6D0;&#xACBD; &#xC6B4;&#xC601; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0;&#xC11C; 532 &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xAD11;&#xC120;&#xC758; &#xB808;&#xC77C;&#xB9AC; &#xC0B0;&#xB780;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; 5 &#xBE44;&#xCF58; &#xB9CC;&#xB4ED;&#xB2C8;&#xB2E4; nm &#xB9DD;&#xC6D0;&#xACBD; &#xAD11;&#xD559;&#xC758; &#xB3D9;&#xC801; &#xCD1B;&#xC810; &#xBC94;&#xC704; 20&#xC5D0;&#xC11C; 29 &#x339E;&#xC5D0; &#xD1B5;&#xD569;. &#xBC18;&#xD658; &#xBE5B; &#xC2E0;&#xD638; &#xBC94;&#xC704; &#xAC8C;&#xC774;&#xD2B8;&#xB97C; &#xAD6C;&#xD604; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC804;&#xC790; &#xD3D0;&#xC1C4;&#xC640; &#xB2E8;&#xC77C; &#xAC80;&#xCD9C;&#xAE30;&#xC5D0; &#xBAA8;&#xB4E0; 5 &#xD0D0;&#xC9C0; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xBC30;&#xCE58; &#xD558;&#xB294; &#xD310; &#xC7A3; &#xC9D1;-&#xD558;&#xB974; &#xD2B8;&#xB9CC; &#xC13C;&#xC11C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBD84;&#xC11D; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBCC4;&#xB3C4; &#xC0C1;&#xC704; &#xD310; &#xC7A3; &#xC9D1;-&#xD558;&#xB974; &#xD2B8;&#xB9CC; &#xC13C;&#xC11C; &#xC790;&#xC5F0; &#xC2A4;&#xD0C0;&#xC5D0;&#xC11C; wavefronts&#xC758; &#xB3D9;&#xC2DC; &#xCE21;&#xC815;&#xC744; &#xAE30;&#xB85D;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC624;&#xD508; &#xB8E8;&#xD504; &#xCE21;&#xC815;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xCC3E;&#xC744; &#xD3C9;&#xADE0; &#xC2E0;&#xD638; wavefront &#xC9C0;&#xC0C1; &#xCE35; &#xC218; &#xCC28;&#xC758; &#xC88B;&#xC740; &#xACAC;&#xC801;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xD544;&#xB4DC;&#xC5D0; 3 &#xAC1C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB3D9;&#xC2DC; &#xBE60;&#xB978; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xBAA8;&#xC158; &#xCE21;&#xC815;&#xC744; &#xBCF4;&#xC644; &#xD558; &#xC5EC; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC774; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xC804;&#xCCB4; &#xB2E8;&#xCE35; &#xD30C;&#xBA74; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xC81C;&#xC2DC; &#xD558; &#xACE0;. &#xC6B0;&#xB9AC; AO, &#xD3D0;&#xC1C4; &#xB8E8;&#xD504; &#xADF8;&#xB77C;&#xC6B4;&#xB4DC; &#xB808;&#xC774;&#xC5B4;&#xC758; &#xCD08;&#xAE30; &#xB370;&#xBAA8;&#xB294; MMT&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACC4;&#xD68D;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD558; &#xACE0; &#xB2E8;&#xCE35; AO &#xB098;&#xC911;.

&#xC5EC;&#xB7EC; &#xB808;&#xC774;&#xC800;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC9C0;&#xC0C1; &#xCE35; &#xBC0F; &#xB2E8;&#xCE35; wavefront &#xC7AC;&#xAC74;&#xC758; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xACB0;&#xACFC; &#xC548;&#xB0B4; &#xBC1B;&#xC74C;.

Describimos los resultados de la primera wavefront multi-laser detecci&oacute;n sistema dise&ntilde;ado para apoyar modos tomogr&aacute;ficos de la &oacute;ptica adaptativa (AO). El sistema, operando en el telescopio MMT de 6,5 m en Arizona, crea cinco balizas por dispersi&oacute;n de Rayleigh de rayos l&aacute;ser en 532 nm integrado en un rango de 20 a 29 kil&oacute;metros por din&aacute;mica reenfoque de la &oacute;ptica del telescopio. La luz de retorno es analizada por un sensor Shack-Hartmann que coloca todas las cinco balizas en un solo detector, con encofrado electr&oacute;nica para implementar la puerta de la gama de Faro. Un sensor de Shack-Hartmann separado de orden superior registra mediciones simult&aacute;neas de frentes de una estrella natural. Medidas de anillo abierto, nos encontramos con que el frente de onda media Faro da una buena estimaci&oacute;n de la aberraci&oacute;n de capa de tierra. Presentamos los resultados de an&aacute;lisis de frente de onda completa tomogr&aacute;fica, permitido al complementar los datos de l&aacute;ser con mediciones de movimiento r&aacute;pido simult&aacute;nea de la imagen de tres estrellas en el campo. Describimos los planes para una demostraci&oacute;n temprana en el MMT de capa de tierra de circuito cerrado AO y m&aacute;s tarde tomogr&aacute;fica AO.

Resultados experimentales de reconstrucci&oacute;n de la capa de tierra y tomogr&aacute;fica de frente de onda de l&aacute;ser m&uacute;ltiples estrellas de la gu&iacute;a.

&#x4F4E;-&#x83F2;&#x6D85;&#x8033;&#x6570;&#x5B57;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x663E;&#x8457;&#x7684;&#x884D;&#x5C04;&#x6548;&#x5E94;&#x5BFC;&#x81F4;&#x8F6C;&#x53D8;&#x4E2D;&#x8F74;&#x7EBF;&#x4E0A;&#x8F90;&#x7167;&#x5EA6;&#x8DDD;&#x79BB;&#x51E0;&#x4F55;&#x7684;&#x534F;&#x8C03;&#x70B9;&#x7684;&#x9AD8;&#x5CF0;&#x3002;&#x8FD9;&#x76EE;&#x524D;&#x88AB;&#x89E3;&#x91CA;&#x7684;&#x7126;&#x8DDD;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#xFF0C;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x9886;&#x5148;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x5668;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x5F25;&#x8865;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x5047;&#x8BBE;&#x56FE;&#x50CF;&#x5E73;&#x9762;&#x662F;&#x91CD;&#x5408;&#x4E0E;&#x8F74;&#x4E0A;&#x8F90;&#x7167;&#x5EA6;&#x7684;&#x9AD8;&#x5CF0;&#x671F;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x8FD9;&#x53EF;&#x80FD;&#x662F;&#x9002;&#x5F53;&#x7684;&#x89E3;&#x91CA;&#xFF0C;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x67D0;&#x4E9B;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A;&#x4ECE;&#x51E0;&#x4F55;&#x8054;&#x7EDC;&#x70B9;&#x7167;&#x5EA6;&#x8F6C;&#x5411;&#xFF0C;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x5149;&#x529F;&#x7387;&#x7684;&#x6539;&#x53D8;&#x4E0D;&#x4F1A;&#x589E;&#x52A0;&#x8F74;&#x4E0A;&#x8F90;&#x7167;&#x5EA6;&#x7684;&#x8DDD;&#x79BB;&#x3002;&#x54EA;&#x91CC;&#x9700;&#x8981;&#x51CF;&#x8F7B;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x7684;&#x884D;&#x5C04;&#x4F20;&#x8F93;&#x635F;&#x5931;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x4F4E;&#x5149;&#x7EA7;&#x522B;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x6211;&#x4E5F;&#x663E;&#x793A;&#x4F4E;-&#x83F2;&#x6D85;&#x8033;&#x6570;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x589E;&#x52A0;&#x4E86;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7535;&#x6E90;&#x5728;&#x51E0;&#x4F55;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x4E0A;&#x7684;&#x5BBD;&#x5BB9;&#x548C;&#x7ED3;&#x679C;&#x662F;&#x672C;&#x8D28;&#x4E0A;&#x662F;&#x65E0;&#x8272;&#x7684;&#x3002;

&#x4F4E;&#x5149;&#x6C34;&#x5E73;&#x4F4E;-&#x83F2;&#x6D85;&#x8033;&#x6570;&#x5B57;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x6CE8;&#x610F;&#x4E8B;&#x9879;&#x3002;

Low-Fresnel number optical systems exhibit significant diffraction effects that cause a shift in the peaks of on-axis irradiance away from the geometric focal point. This is currently interpreted as a change of the focal length of an optical system, leading optical system designers to compensate for the effect by assuming the image plane is coincident with the peak of on-axis irradiance. While this may be an appropriate interpretation for certain applications, I show that despite the shift in peak irradiance away from the geometrical focal point, a change in a system's optical power will not increase the on-axis irradiance at that distance. This is important for low-light level applications where it is necessary to mitigate diffraction induced transmission losses. I also show that low-Fresnel number systems have increased tolerance on system power at the geometrical focal point and as a result are inherently achromatic.

Design considerations for low-light level low-Fresnel number optical systems.

Basse-Fresnel num&eacute;ros syst&egrave;mes optiques pr&eacute;sentent des effets de diffraction significative qui provoquent un changement dans les sommets de l&#39;&eacute;clairement &eacute;nerg&eacute;tique sur l&#39;axe loin du point focal g&eacute;om&eacute;trique. C&#39;est actuellement interpr&eacute;t&eacute;e comme un changement de la longueur focale du syst&egrave;me optique, conduisant les concepteurs de syst&egrave;mes optiques pour compenser l&#39;effet en supposant que le plan de l&#39;image est co&iuml;ncide avec le pic de l&#39;&eacute;clairement &eacute;nerg&eacute;tique sur l&#39;axe. Si cela peut &ecirc;tre une interpr&eacute;tation appropri&eacute;e pour certaines applications, je montre que malgr&eacute; le changement irradiance pic loin du point focal g&eacute;om&eacute;trique, un changement de puissance optique d&#39;un syst&egrave;me n&#39;augmente pas l&#39;irradiance sur l&#39;axe &agrave; cette distance. C&#39;est important pour les applications de niveau faible luminosit&eacute; o&ugrave; il est n&eacute;cessaire d&#39;att&eacute;nuer les pertes de transmission de diffraction induite. Je montre aussi que les syst&egrave;mes de num&eacute;ration basse-Fresnel ont augment&eacute; la tol&eacute;rance &agrave; la puissance du syst&egrave;me au point focal g&eacute;om&eacute;trique et sont par cons&eacute;quent intrins&egrave;quement achromatiques.

Design considerations for low-light niveau bas-Fresnel num&eacute;ros syst&egrave;mes optiques.

Low-Fresnel Zahl optische Systeme weisen erhebliche Beugung Effekte, die eine Verschiebung in den Gipfeln der on-Axis Bestrahlungsst&auml;rke vom geometrischen Mittelpunkt zu verursachen. Diese wird derzeit interpretiert als &Auml;nderung der Brennweite eines optischen Systems, f&uuml;hrenden optischen System-Designer, um den Effekt zu kompensieren, durch die Annahme der Bildebene zusammenfallend mit dem H&ouml;hepunkt der Bestrahlungsst&auml;rke auf Achse ist. W&auml;hrend dieses eine entsprechende Auslegung f&uuml;r bestimmte Anwendungen sein kann, zeige ich, dass trotz der Verschiebung in Spitze Bestrahlungsst&auml;rke vom geometrischen Mittelpunkt, eine &Auml;nderung des Systems optische Leistung nicht auf Achse Bestrahlungsst&auml;rke in diesem Abstand zunehmen wird. Dies ist wichtig f&uuml;r Lichtverh&auml;ltnissen Anwendungen, wo ist es notwendig, die Beugung induzierte &Uuml;bertragungsverluste zu mildern. Ich zeige auch, dass niedrig-Fresnel-Zahlensysteme System Leistungstoleranz im geometrischen Brennpunkt erh&ouml;ht haben und infolgedessen von Natur aus unbunten sind.

Entwurfs&uuml;berlegungen f&uuml;r Lichtverh&auml;ltnissen niedrig-Fresnel Zahl optischer Systeme.

Sistemi ottici numeri basso-Fresnel mostrano effetti di diffrazione significativa che causano uno spostamento in cime di irradianza sull&#39;asse dal punto focale geometrico. Attualmente questo &egrave; interpretato come una variazione della lunghezza focale del sistema ottico, leader di progettazione di sistemi ottici per compensare l&#39;effetto assumendo l&#39;aereo di immagine &egrave; coincidente con il picco di irradianza sull&#39;asse. Mentre questo pu&ograve; essere un&#39;interpretazione adeguata per determinate applicazioni, mi mostra che nonostante il cambiamento nella irradianza picco lontano dal punto focale geometrico, un cambiamento di potenza ottica di un sistema non aumenter&agrave; l&#39;irradianza sull&#39;asse a quella distanza. Questo &egrave; importante per applicazioni di livello basso-luce dove &egrave; necessario ridurre le perdite di trasmissione diffrazione indotta. Mostrer&ograve; anche che Fresnel basso numero sistemi hanno aumentato la tolleranza sulla potenza del sistema geometrico punto focale e di conseguenza sono intrinsecamente acromatici.

Considerazioni di progettazione per low-light livelli basso-Fresnel numeri sistemi ottici.

&#x5E7E;&#x4F55;&#x5B66;&#x7684;&#x306A;&#x7126;&#x70B9;&#x8DDD;&#x96E2;&#x306E;&#x8EF8;&#x4E0A;&#x306E;&#x65E5;&#x5C04;&#x91CF;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x30B7;&#x30D5;&#x30C8;&#x3092;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3059;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x56DE;&#x6298;&#x52B9;&#x679C;&#x3092;&#x5C55;&#x793A;&#x3059;&#x308B;&#x4F4E;&#x30D5;&#x30EC;&#x30CD;&#x30EB;&#x756A;&#x53F7;&#x5149;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x73FE;&#x5728;&#x89E3;&#x91C8;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3001;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x306E;&#x7126;&#x70B9;&#x8DDD;&#x96E2;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306F;&#x3001;&#x753B;&#x50CF;&#x5E73;&#x9762;&#x3068;&#x4EEE;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x3092;&#x88DC;&#x6B63;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x306E;&#x30C7;&#x30B6;&#x30A4;&#x30CA;&#x30FC;&#x3092;&#x30EA;&#x30FC;&#x30C9;&#x8EF8;&#x4E0A;&#x306E;&#x7167;&#x5EA6;&#x306E;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x3068;&#x4E00;&#x81F4;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x9069;&#x5207;&#x306A;&#x89E3;&#x91C8;&#x304C;&#x3001;&#x5E7E;&#x4F55;&#x5B66;&#x7684;&#x306A;&#x7126;&#x70B9;&#x8DDD;&#x96E2;&#x306E;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x653E;&#x5C04;&#x7167;&#x5EA6;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x3082;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x3001;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x5149;&#x30D1;&#x30EF;&#x30FC;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306F;&#x305D;&#x306E;&#x8DDD;&#x96E2;&#x3067;&#x306E;&#x8EF8;&#x306E;&#x7167;&#x5EA6;&#x5897;&#x3048;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3053;&#x3068;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x751F;&#x305A;&#x308B;&#x56DE;&#x6298;&#x4F1D;&#x9001;&#x640D;&#x5931;&#x3092;&#x8EFD;&#x6E1B;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3001;&#x4F4E;&#x5149;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306F;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x3082;&#x4F4E;&#x30D5;&#x30EC;&#x30CD;&#x30EB;&#x6570;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x5E7E;&#x4F55;&#x5B66;&#x7684;&#x306A;&#x7126;&#x70B9;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x96FB;&#x6E90;&#x306E;&#x516C;&#x5DEE;&#x304C;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x7D50;&#x679C;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x672C;&#x8CEA;&#x7684;&#x306B;&#x7121;&#x5F69;&#x8272;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xB0AE;&#xC740; &#xC870;&#xBA85; &#xC218;&#xC900; &#xB0AE;&#xC740; &#xD504;&#xB808;&#xB12C; &#xBC88;&#xD638; &#xAD11;&#xD559; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xB514;&#xC790;&#xC778; &#xACE0;&#xB824; &#xC0AC;&#xD56D;.

Sistemas &oacute;pticos n&uacute;meros baja-Fresnel exhiben efectos significativos de la difracci&oacute;n que causan un cambio en las cumbres de la irradiaci&oacute;n sobre el eje alej&aacute;ndose del punto focal geom&eacute;trica. Actualmente esto se interpreta como un cambio de la longitud focal de un sistema &oacute;ptico, principales dise&ntilde;adores de sistema &oacute;ptico para compensar el efecto asumiendo el plano de imagen es coincidente con el pico de la irradiaci&oacute;n sobre el eje. Aunque esto puede ser una interpretaci&oacute;n apropiada para ciertas aplicaciones, demuestro que a pesar del cambio en la irradiaci&oacute;n de pico alej&aacute;ndose del punto focal geom&eacute;trico, un cambio en la potencia &oacute;ptica de un sistema no aumenta la irradiaci&oacute;n sobre el eje en esa distancia. Esto es importante para aplicaciones de nivelaci&oacute;n de poca luz donde sea necesario mitigar las p&eacute;rdidas de transmisi&oacute;n de difracci&oacute;n inducida. Tambi&eacute;n muestro que sistemas de numeraci&oacute;n baja-Fresnel han aumentado la tolerancia en la alimentaci&oacute;n del sistema en el centro geom&eacute;trico y como resultado son inherentemente acrom&aacute;ticos.

Article	Year
Concept for a laser guide beacon Shack-Hartmann wave-front sensor with dynamically steered subapertures. Optics letters\| PubMed ID: 15832908	2005
Study of a MEMS-based Shack-Hartmann wavefront sensor with adjustable pupil sampling for astronomical adaptive optics. Applied optics\| PubMed ID: 18830305	2008
Experimental results of ground-layer and tomographic wavefront reconstruction from multiple laser guide stars. Optics express\| PubMed ID: 19529120	2006
Design considerations for low-light level low-Fresnel number optical systems. Applied optics\| PubMed ID: 19904325	2009

Christoph Baranec

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