АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2025, том 80, № 2, страницы 342–350
ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАНИЯ РЭЛЕЕВСКОЙ ЛАЗЕРНОЙ ОПОРНОЙ ЗВЕЗДЫ АДАПТИВНОЙ ОПТИКИ ДЛЯ ТЕЛЕСКОПА ЦЕЙСС-2000 ОБСЕРВАТОРИИ ПИК ТЕРСКОЛ
© 2025
А. В. Ларичев1, Е. А. Копылов2*, А. С. Гончаров1, Л. А. Больбасова2,3, В. П. Лукин3, Н. Г. Ирошников1, М. Е. Сачков2
1Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
2Институт астрономии РАН, Москва, 119017 Россия
3Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН, Томск, 634055 Россия
*E-mail: kopylov@inasan.ru
2Институт астрономии РАН, Москва, 119017 Россия
3Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН, Томск, 634055 Россия
*E-mail: kopylov@inasan.ru
УДК 681.78:621.373.826
Поступила в редакцию 15 декабря 2024 года; после доработки 26 февраля 2025 года; принята к публикации 17 марта 2025 года
В настоящей работе описаны конструктивные и технические особенности системы рэлеевской лазерной опорной звезды (ЛОЗ) как опорного источника адаптивной оптической системы (АОС), предназначенной для использования на телескопе Цейсс-2000 астрономической обсерватории Пик Терскол (координаты с.ш., в. д.), расположенной на высоте 3150 м над уровнем моря. Проведено экспериментальное тестирование системы рэлеевской ЛОЗ на телескопе Цейсс-2000. Представленные численные оценки корреляционного радиуса r0 показывают, что в перспективе использование АОС с рэлеевской ЛОЗ на данном телескопе позволит улучшить качество формируемого изображения на порядок.
Ключевые слова:
атмосферные эффекты — приборы: адаптивная оптика — методы: лазерные опорные звезды
ФинансированиеСписок литературы
Работа выполнена в рамках государственного задания Института астрономии РАН и Института оптики атмосферы СО РАН.
Список литературы
1. C. Baranec, J. Ou, R. Riddle, et al., SPIE Conf. Proc. 13097, id. 130970G (2024).
2. E. A. Bendek, M. Hart, K. B. Powell, et al., SPIE Conf. Proc. 8149, id. 814907 (2011).
3. V. A. Bogachev, A. A. Vereshchagin, M. V. Volkov, et al., SPIE Conf. Proc. 11916, id. 1191617 (2021).
4. L. A. Bolbasova and V. P. Lukin, Adaptive Correction of Atmospheric Distortions of Optical Images Based on an Artificial Reference Source (Fizmatlit, Moscow, 2012) [in Russian].
5. A. S. Gurvich, A. I. Kon, V. L. Mironov, and S. S. Khmelevtsov, Laser radiation in the turbulent atmosphere (Nauka, Moscow, 1976) [in Russian].
6. R. Jensen-Clem, D. A. Duev, R. Riddle, et al., Astron. J. 155 (1), article id. 32 (2018). DOI:10.3847/1538-3881/aa9be6
7. V. V. Kleimenov, I. Y. Vozmishchev, and E. V. Novikova, J. Optical Technology 88 (10), 569 (2021). DOI:10.1364/JOT.88.000569
8. E. Kopylov, A. Larichev, N. Iroshnikov, and M. Sachkov, SPIE Conf. Proc. 13097, id. 1309738 (2024).
9. T. J. Morris (2005). Doctoral Thesis (Durham University, Durham, 2005).
10. S. I. Neizvestny, Astrofiz. Issled.: Izvestiya Spets. Astrofiz. Obs. 17, 26 (1983).
11. R. Penndorf, J. Optical Society of America 47 (2), 176 (1957). DOI:10.1364/JOSA.47.000176
12. S. Rabien, R. Angel, L. Barl, et al., Astron. and Astrophys. 621, id. A4 (2019). DOI:10.1051/0004-6361/201833716
13. A. Y. Shikhovtsev, C. Qing, E. A. Kopylov, et al., Remote Sensing 16 (12), id. 2102 (2024). DOI:10.3390/rs16122102
14. A. Tokovinin, R. Cantarutti, R. Tighe, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 128 (970), 125003 (2016). DOI:10.1088/1538-3873/128/970/125003
15. A. V. Tokovinin, http://xray.sai.msu.ru/~mystery/html/tut\_rus\_rus/intro.html [in Russian].
16. R. K. Tyson, Principles of Adaptive Optics, 3rd ed. (CRC Press, Florida, USA, 2011).
17. U. Wandinger, Introduction to Lidar in Lidar Range-Resolved Optical Remote Sensing of the Atmosphere, Еd. by C. Weitkamp (Springer Science + Business Media, Inc., New York, 2005), pp. 1–18. DOI:10.1007/0-387-25101-4_1
18. R. W. Wilson and C. R. Jenkins, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 278 (1), 39 (1996). DOI:10.1093/mnras/278.1.39
2. E. A. Bendek, M. Hart, K. B. Powell, et al., SPIE Conf. Proc. 8149, id. 814907 (2011).
3. V. A. Bogachev, A. A. Vereshchagin, M. V. Volkov, et al., SPIE Conf. Proc. 11916, id. 1191617 (2021).
4. L. A. Bolbasova and V. P. Lukin, Adaptive Correction of Atmospheric Distortions of Optical Images Based on an Artificial Reference Source (Fizmatlit, Moscow, 2012) [in Russian].
5. A. S. Gurvich, A. I. Kon, V. L. Mironov, and S. S. Khmelevtsov, Laser radiation in the turbulent atmosphere (Nauka, Moscow, 1976) [in Russian].
6. R. Jensen-Clem, D. A. Duev, R. Riddle, et al., Astron. J. 155 (1), article id. 32 (2018). DOI:10.3847/1538-3881/aa9be6
7. V. V. Kleimenov, I. Y. Vozmishchev, and E. V. Novikova, J. Optical Technology 88 (10), 569 (2021). DOI:10.1364/JOT.88.000569
8. E. Kopylov, A. Larichev, N. Iroshnikov, and M. Sachkov, SPIE Conf. Proc. 13097, id. 1309738 (2024).
9. T. J. Morris (2005). Doctoral Thesis (Durham University, Durham, 2005).
10. S. I. Neizvestny, Astrofiz. Issled.: Izvestiya Spets. Astrofiz. Obs. 17, 26 (1983).
11. R. Penndorf, J. Optical Society of America 47 (2), 176 (1957). DOI:10.1364/JOSA.47.000176
12. S. Rabien, R. Angel, L. Barl, et al., Astron. and Astrophys. 621, id. A4 (2019). DOI:10.1051/0004-6361/201833716
13. A. Y. Shikhovtsev, C. Qing, E. A. Kopylov, et al., Remote Sensing 16 (12), id. 2102 (2024). DOI:10.3390/rs16122102
14. A. Tokovinin, R. Cantarutti, R. Tighe, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 128 (970), 125003 (2016). DOI:10.1088/1538-3873/128/970/125003
15. A. V. Tokovinin, http://xray.sai.msu.ru/~mystery/html/tut\_rus\_rus/intro.html [in Russian].
16. R. K. Tyson, Principles of Adaptive Optics, 3rd ed. (CRC Press, Florida, USA, 2011).
17. U. Wandinger, Introduction to Lidar in Lidar Range-Resolved Optical Remote Sensing of the Atmosphere, Еd. by C. Weitkamp (Springer Science + Business Media, Inc., New York, 2005), pp. 1–18. DOI:10.1007/0-387-25101-4_1
18. R. W. Wilson and C. R. Jenkins, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 278 (1), 39 (1996). DOI:10.1093/mnras/278.1.39
Parameters of Formation of Rayleigh Laser Guide Star of Adaptive Optics for the Zeiss-2000 Telescope of the Terskol Peak Observatory
© 2025
A. V. Larichev1, E. A. Kopylov2*, A. S. Goncharov1, L. A. Bolbasova2,3, V. P. Lukin3, N. G. Iroshnikov1, and M. E. Sachkov2
1Lomonosov Moscow State University, Moscow, 119991 Russia
2Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119017 Russia
3V. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch, Tomsk, 634055 Russia
*E-mail: kopylov@inasan.ru
2Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119017 Russia
3V. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch, Tomsk, 634055 Russia
*E-mail: kopylov@inasan.ru
In this paper, we describe the design and technical features of the Rayleigh laser guide star (LGS) system as a reference source of the adaptive optics system (AOS) intended for use on the Zeiss-2000 telescope of the Terskol Peak AstronomicalObservatory (coordinates N, E), located at an altitude of 3150 m above sea level. Experimental testing of the Rayleigh LGS system on the Zeiss-2000 telescope was carried out. The presented numerical estimates of the correlation radius r0 show that in the future, the use of an AOS with a Rayleigh LGS on this telescope will improve the quality of the formed image by an order of magnitude.
Keywords:
atmospheric effects—instrumentation: adaptive optics—techniques: laser guide stars
К содержанию номера