Adaptiv Optik
| Effet vun atmosphäresche Loftturbulenzen op de Stär HIC 59206 observéiert vum Very Large Telescope |
||
| Ouni Korrektur | Mat Korrektur | |
 |
 |
|
D'Adaptiv Optik (kuerz AO) ass eng Technik, déi d'Qualitéit vun optesche Systemer doduerch verbessert, datt si existéierend Wellefrontstéierungen, verursaacht z. B. duerch Loftonrou, beschtméiglechst reduzéiert resp. kompenséiert.
D'Technik vun der adaptiver Optik gouf an de 1970er Joeren am militäresche Beräich entwéckelt a knapp zwanzeg Joer méi spéit an der äerdgebonnener observéierender Astronomie éischtmols am zivile Beräich agesat.[1]
Inhaltsverzeechnes |
[änneren] Uwendung an der Astronomie an an der Mikroskopie
Mat enger AO loossen sech beispillsweis déi beim Duerchgank vu Stäreliicht duerch turbulent Schichten vun der Atmosphär produzéierte Wellefrontstéierunge (méi genee Phasestéierunge) kompenséieren.
Ouni AO schaffen all äerdgebonnen, astronomesch Groussteleskope vum optesche Beräich wäit ënner hire theoretesche Méiglechkeeten. Dëst bedeit z. B. fir e Spigelteleskop mat 10 m Ëffnung, datt säin Opléisungsverméigen resp. d'Bildschäerft ëm ee Faktor 10-50 (je no Wellenlängt) méi schlecht ass wéi vun der Teleskop-Optik virgetäuscht. D'Begrenzung vun der Bildqualitéit läit net um Teleskop, mä un den thermesch-optesch turbulente Loftschichten.
Fir d'Korrektur vun dësen atmosphäresche Stéierungen (Seeing) gi grouss Teleskope mat AO opgerëscht. AO spillt awer och bei der Laser-Kommunikatioun oder der Laserstralféierung duerch d'Atmosphär oder an der militärescher Opklärung eng bedeitend Roll.
An de leschte Joere gëtt den Asaz vun dëser Method fir d'Mikroskopie an an der Aemedizin ëmmer méi erfuerscht, fir de Bildfeeler vum mënschlechen A ze kompenséieren an entweder diagnostesche Methoden eng besser Opléisung ze erméiglechen, oder d'mënschlech Séileeschtung ze verbesseren.
[änneren] Zu der Technik vun der adaptiver Optik
En AO besteet an der Regel aus dräi Komponenten. (1) E Wellefrontsensor - beispillsweis en Hartmann-Shack-Sensor vermoosst d'optesch Stéierungen, (2) E Computer berechent doraus Korrektursignaler mat deene sech (3) Korrekturelementer esou usteiere loossen, datt am Resultat korrigéiert Wellefronten produzéiert ginn. Déi dräi Komponente formen e Reegelkrees, dee bei astronomeschem Gebrauch typescherweis e puer honnert Mol pro Sekonn duerchlaf gëtt.
Am einfachste Fall kann als Korrekturelement en 2-Achsen Kippspigel gebraucht ginn mat deem senger Hëllef d'atmosphäresch bedéngte Bildbeweegung kompenséiert ka ginn. D'Bildbeweegung kann an dësem Fall beispillsweis mat engem Position Sensitive Device gemooss ginn.
D'Kompensatioun optescher Feeler héijerer Uerdnung, wéi beispillsweis Defokus, Astigmatismus, Koma, asw., (kuckt och Zernike Polynome) fält an de Beräich vun der aktiver Optik an erfuerdert, wéi och déi "richteg" adaptiv Optik, Spigel mat verformbarer Uewerfläch oder Flëssegkristall-Spigel.
D'Begrëffer aktiv an adaptiv Optik ginn oft gläichermoossen gebraucht. An der Astronomie unterscheeden si sech allerdéngs an der Vitesse vun der Reegelung: bei aktiver Optik gëtt an der Gréisstenuerdnung 1 Mol pro Sekonn gereegelt, bei adaptiver Optik dogéint däitlech méi schnell an der Gréisstenuerdnung 100 Mol pro Sekonn.
E weidert Asazgebitt adaptiver Optiken sinn Laserschneidmaschinnen mat Kuelendioxidlaser. Well d'Stralféierung iwwer verfahrbar Spigel geschitt a net iwwer Glasfaser, ännert sech d'Längt vum Stralewee tëschent Laser an Produkt je no Positioun vum Schneidkapp. Fir ëmmer am Fokus ze bleiwen, ginn adaptiv Optiken agesat. Dat sinn beispillsweis huel Kofferspigel. Duerch Uleeën vun engem Waasserdrock kann d'Uewerfläch gekrëmmt ginn, wouduerch d'Fokuslag verréckelt gëtt.
[änneren] Kuckt och
[änneren] Literatur
- Robert K. Tyson: Introduction to adaptive optics. SPIE Press, Bellingham, Wash. 2000, ISBN 0-8194-3511-2
- François Roddier: Adaptive optics in astronomy. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2004, ISBN 0-521-55375-X
- Robert K.Tyson: Principles of adaptive optics Acad. Press, Boston 1998, ISBN 0-12-705902-4
- Ulrich Wittrock: Adaptive optics for industry and medicine. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-23978-2
[änneren] Um Spaweck
- Adaptive Optik im Lexikon der Physik
- Online Tutorial Adaptive Optik, Max-Planck-Institut für Astronomie/Heidelberg
- Uranus, aufgenommen ohne und mit adaptiver Optik
- Adaptive optics at the University of Hawaii
- Adaptive Optics eso.org,
- Palomar Adaptive Optics System jpl.nasa.gov, ofgeruff den 2. November 2011
[änneren] Referenzen
- ↑ 'Adaptive optics' come into focus bbc.co.uk, abgerufen am 2. November 2011
