用于自适应光学真实层析误差识别的光学湍流剖面

对于极大望远镜，需要自适应光学来校正地球湍流大气。层析自适应光学的性能强烈依赖于该湍流的垂直分布（剖面）。其一个重要体现是层析误差，源于对高层湍流相位的不完美测量与重建。传统上，在仿真中使用少量参考剖面来获取该误差，然而这些剖面并非针对层析误差的代表性而构建。因此，无从得知这些仿真是否提供了真实的性能估计。在此，我们采用解析自适应光学仿真，其大幅缩减了计算时间，从而计算出由 ESO Paranal 的 Stereo-SCIDAR 仪器收集的 10 691 次湍流剖面测量的层析误差。我们首次以统计方式评估了剖面对于层析误差的影响。我们发现在与先前工作一致，层析误差最直接地与湍流向离散、分层层的分布相关。参考剖面被发现大多给出高于预期的层析误差，我们将其归因于这些剖面主要由多次测量的平均构成，导致了不真实的连续湍流分布。我们提出，代表性剖面应相对于特定系统来定义，并且因此使用大统计样本剖面的仿真必须是设计过程中的重要一步。