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极端自适应光学中的反问题方法:拟合误差的解析模型与混叠的抑制

天体物理仪器与方法 2023-01-10 v1

摘要

我们给出了极端自适应光学(XAO)系统控制回路端到端模拟器所得结果。该模拟器用于预测其天上性能并优化 AO 回路算法。它首先被用于验证一种新颖的拟合误差解析模型,即由变形镜(DM)形状所决定的极限。标准解析模型假设在 DM 截止频率以下为锐修正,忽略了 AO 修正域与湍流主导域之间的过渡。我们的模型考虑了这一平滑过渡中影响函数形状的作用。此外,众所周知 Shack-Hartmann 波前传感器(SH-WFS)空间带宽有限,波前的高频被视作低频。我们表明,在反问题方法框架下通过对湍流统计加入先验,可部分补偿该混叠误差(就斯特列尔比与对比度而言)。这代表了 XAO 系统中标准附加光学滤波器的一种替代方案。与这一数值工作并行,我们搭建了一个实验台以对 AO 系统及这些新算法进行实验测试,该台包含一台 DM192 ALPAO 变形镜与一台 15x15 SH-WFS。我们给出了基于端到端模拟的 AO 回路预测性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.03478,
  title  = {Inverse problem approach in Extreme Adaptive Optics: analytical model of the fitting error and lowering of the aliasing},
  author = {Anthony Berdeu and Michel Tallon and Éric Thiébaut and Mary Angelie Alagao and Sitthichat Sukpholtham and Maud Langlois and Adithep Kawinkij and Puttiwat Kongkaew},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03478},
  year   = {2023}
}