Структурный подход к решению томографической задачи адаптивной оптики: многосопряженная коррекция турбулентности

Аннотация

Необходимость корректировки искажений, связанных с распространением света в турбулентной атмосфере, и получения изображения дифракционного качества требует компьютерной обработки больших потоков информации в реальном времени. При этом прямолинейные подходы, игнорирующие структурные свойства атмосферной турбулентности и самой активной оптической системы, приводят к алгоритмам со сложностью, пропорциональной четвертой степени диаметра апертуры. Показано, что учет структурных свойств атмосферной турбулентности, а также самой активной оптической системы позволяют существенно снизить вычислительную сложность, приблизившись по порядку к квадрату диаметра апертуры. Предложен подход, основанный на эффективном построении команд для деформируемых зеркал многосопряженной адаптивной системы при уже известном объемном распределении турбулентности с учетом структурных свойств самой активной оптической системы. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована на примере системы адаптивной оптики 30-метрового телескопа с шестислойной моделью атмосферной турбулентности.