大口徑望遠鏡的衍射極限可見光成像
日前，《光電進展》雜志發(fā)表了一篇新論文，討論了大口徑望遠鏡的衍射極限可見光成像。 GHa D 3 2
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（a） PDSM-241的模型示意圖。（b） 執(zhí)行器布局（通光孔徑：270mm）。（c） PDSM-241的自我校正像差。 U9 [QdC
自適應光學中使用的可變形反射鏡可以改變其表面，以即時校正光學系統(tǒng)的靜態(tài)波前像差和大氣湍流波前擾動。這使得光學系統(tǒng)能夠自動適應環(huán)境的變化并保持最佳性能。高分辨率天文觀測、激光大氣傳輸和生物醫(yī)學成像都廣泛使用它。 vtk0 j
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傳統(tǒng)的天文自適應光學系統(tǒng)通常安裝在獨立于望遠鏡的平臺上，主要由特殊的可變形反射鏡、傾斜反射鏡、波前傳感器和中繼光學元件等組成。由于有大量光學元件通過和長光路，該系統(tǒng)存在體積龐大、靜態(tài)像差嚴重和光能利用率低的問題。 suiO%H^t
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因此，這種架構不利于在高空間和時間頻率上測量和校正暗星的波前。 "}fJ 2G3
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可變形次鏡（DSM）的概念，需要將望遠鏡的次鏡轉化為可變形鏡進行波前校正，最初是由美國天文學家貝克斯提出的，作為解決上述缺陷的一種手段。這一概念使望遠鏡和自適應光學系統(tǒng)能夠深度整合。 n
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從那時起，包括MMT、LBT、麥哲倫望遠鏡和VLT在內的眾多知名的大孔徑地面天文觀測臺都成功地利用了音圈變形副鏡（VCDSM），這表明DSM技術的可行性。 @{n"/6t
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1.8米望遠鏡的示意圖 ktF\f[
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與此同時，光學與電子研究所開始研究壓電DSM（PDSM）技術。研究人員隨后開發(fā)了第一個73單元PDSM原型，該原型于2016年成功安裝在1.8米望遠鏡上，用于天空觀測。 W2yNwB+{
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結果表明，PDSM技術對于天文觀測是實用的。與VCDSM相比，PDSM更緊湊，不需要任何額外的冷卻系統(tǒng)、內部控制電子設備或執(zhí)行器位置傳感器。本文介紹了由光學與電子研究所開發(fā)的新的241單元PDSM及其在麗江天文臺1.8米自適應望遠鏡上的應用，該望遠鏡得到了國家自然科學基金重點項目的支持。 2 z E gAc
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PDSM-241配備了一個由石英制成的直徑為320毫米的鏡子，其凈口徑約為270毫米，由241個壓電致動器驅動，以改變其表面進行波前校正。PDSM-241的自校正像差約為10納米。 @-zL"%%dw'
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麗江1.8米自適應望遠鏡的結構包括一個組合的波前校正裝置，該裝置結合了PDSM-241和Hexapod，可以實現(xiàn)大行程和極高精度的跟蹤和高階波前像差校正。1.8米望遠鏡的主鏡反射了被大氣湍流扭曲的恒星光束，然后由PDSM-241和Hexapod進行傾斜和高階波前像差的校正。最后，第三鏡將光束反射到波前傳感器和位于 Nasmyth焦點的 高分辨率成像相機。 ]WF r5
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麗江1.8米自適應望遠鏡利用PDSM-241的高效閉環(huán)校正獲得了恒星的高分辨率圖像。顯示了可見光R波段（中心波長640nm）的圖像，其成像分辨率達到衍射極限的1.25倍，成像斯特列爾比（SR）接近0.5。 IE]?
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