Расчеты эффективности коррекции атмосферной турбулентности адаптивной оптической системой

Abstract

Случайные флуктуации показателя преломления земной атмосферы вызывают искажения волнового фронта распространяющегося оптического излучения. Адаптивные оптические системы предназначены для получения дифракционно-ограниченного изображения путем коррекции аберраций волнового фронта с помощью управляемых оптических элементов в приемном (или передающем) тракте в реальном времени. В этой работе теоретически исследуется качество изображения, формируемого через турбулентную атмосферу в терминах функции рассеяния точки (ФРТ). Анализируется влияние параметров оптической турбулентности атмосферы. Обсуждаются возможности минимизации ширины ФРТ. На основе принципа Гюйгенса-Френеля рассчитывается средняя интенсивность в фокальной плоскости и отношение Штреля, как параметра эффективности адаптивной оптической коррекции турбулентных флуктуаций. The random refractive-index fluctuations associated with atmospheric turbulence is induced wavefront distortions of optical wave propagating trough atmosphere. The adaptive optical systems are designed to achievements diffractive-limited image by compensating phase aberrations in real time. In this paper we investigate theoretically the image quality of object formed by an optical system through the turbulent atmosphere in term of the point-spread function (PSF). The influences of the optical turbulence parameters of the atmosphere are analysed. The possibilities of minimizing the width of the PSF are discussed. In the approximations of the Huygens-Fresnel principle we analytical calculate the distribution of the mean intensity in the focal plane. We obtained formula for Strehl ratio as the parameter of the efficiency of adaptive optical system for atmospheric turbulence compensation.