凯克二号自适应光学台上的预测式波前控制：地基日冕仪实测结果
天体物理仪器与方法
2022-05-31 v1
摘要
地基高对比度成像（HCI）的自适应光学（AO）系统性能决定了仪器可实现的对比度。当大气相干时间相对于 AO 系统速度较短时，伺服滞后误差可能成为 AO 系统的主要误差项。尽管 AO 系统测量波前误差并随后施加校正（通常总共耗时一到几毫秒），望远镜上方的大气湍流已经发生变化，从而产生伺服滞后误差。除降低斯特列尔比外，伺服滞后误差还会导致日冕仪图像中沿主导风矢量方向散斑的累积，严重限制小角间距处的对比度。缓解此问题的一种策略是预测延迟时间内湍流的演化。我们的预测式波前控制算法在均方意义上最小化延迟期间的波前误差，并已在凯克二号 AO 台上实现。本文报道我们算法的最新结果并讨论算法本身的更新。我们基于白天实验室测试与地基实测，探讨如何调谐各类滤波器参数。我们展示了相较于在凯克上实现的标准泄漏积分器（凯克的标准控制器），预测器在三个独立夜晚的残差均方波前误差有所降低。最后，我们首次给出白天与地基实测的对比度改善结果。使用凯克 NIRC2 仪器的 L 波段涡旋日冕仪，我们在 3 lambda/D 间距处发现高达 2 的对比度增益，在更大间距（3-7 lambda/D）处高达 3。
引用
@article{arxiv.2205.14164,
title = {Predictive wavefront control on Keck II adaptive optics bench: on-sky coronagraphic results},
author = {Maaike A. M. van Kooten and Rebecca Jensen-Clem Sylvain Cetre and Sam Ragland and Charlotte Z. Bond and J. Fowler and Peter Wizinowich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14164},
year = {2022}
}
备注
Accepted to JATIS May 20 2022. 34 pages, 15 Figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2108.08932