基于单共轭自适应光学补偿图像的焦平面 $C_n^2(h)$ 剖面反演
天体物理仪器与方法
2018-09-26 v1
摘要
了解望远镜视线中的大气湍流对于由自适应光学（AO）辅助的宽视场观测至关重要，其中由于点等晕效应，点扩散函数（PSF）变得强烈拉长。必须精确建模此效应以将 PSF 外推至视场（FOV）中任意位置并改善科学利用。然而，点等晕性是 Cn2(h) 廓线的函数，而该廓线无法从单共轭 AO 遥测中直接获取。可依赖外部廓线仪，但近期研究指出其与 AO 内部测量存在超过 10% 的差异，而我们的 PSF 建模目标精度优于 1%。为解决这一现有局限，我们提出焦平面剖面反演（FPP），作为一种依赖于 AO 后焦平面图像的 廓线反演方法。我们证明该方法在 估计上满足 1% 精度水平，并确立了该精度随视场中定标星亮度与位置的变化关系。我们强调，在 Keck 基线使用 FPP 且以一颗 H=14 星等、位于 20" 的恒星初步定标时，由 PSF 错误建模导致的测光与天体测量误差分别达到 1% 与 50{\mu}as。我们还使用加拿大 NRC-Herzberg HENOS 测试台图像，将 FPP 反演与 HeNOS 上的替代 测量比较，验证了该概念。FPP 方法允许使用 SCAO 系统反演 并显著改善 PSF 表征。此方法也兼容 ELT 尺寸，并将在近期外推至层析系统。
引用
@article{arxiv.1808.10712,
title = {Focal plane $C_n^2(h)$ profiling based on single conjugate adaptive optics compensated images},
author = {O. Beltramo-Martin and C. M. Correia and B. Neichel and T. Fusco},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10712},
year = {2018}
}