ॲडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्स, ऑप्टिक्सची एक शाखा जी प्रकाशकिरण (उदाहरणार्थ, प्रकाशकिरण) ऑप्टिकली एकसंध माध्यमात पसरत असताना उद्भवणाऱ्या विकृती (विकृती) दूर करण्यासाठी वेव्ह फ्रंट (WF) चे आकार नियंत्रित करण्यासाठी पद्धती आणि माध्यमांच्या विकासाशी संबंधित आहे. , एक अशांत वातावरण) किंवा ऑप्टिकल सिस्टमच्या घटकांमधील अपूर्णतेमुळे.

ऑप्टिकल उपकरणांचे रिझोल्यूशन वाढवणे, रिसीव्हरवरील रेडिएशनची एकाग्रता वाढवणे, लक्ष्यावरील प्रकाश बीमचे सर्वात तीव्र लक्ष केंद्रित करणे किंवा किरणोत्सर्गाच्या तीव्रतेचे दिलेले वितरण प्राप्त करणे हे अनुकूली दुरुस्तीचा उद्देश आहे. ग्राउंड-बेस्ड टेलिस्कोपचे रिझोल्यूशन वाढवण्याच्या समस्येच्या संदर्भात 1950 च्या दशकाच्या सुरुवातीपासून ऑप्टिक्समध्ये सक्रिय पद्धती वापरण्याच्या शक्यतेवर चर्चा केली जाऊ लागली, परंतु पुरेसे प्रभावी सुधारक (नियंत्रित मिरर) तयार झाल्यानंतर अनुकूली ऑप्टिक्सचा गहन विकास सुरू झाला. आणि WF मीटर (सेन्सर्स). सर्वात सोप्या अनुकूली प्रणालीमध्ये एक सपाट आरसा असतो, ज्याचा झुकाव बदलला जाऊ शकतो, ज्यामुळे अशांत वातावरणाचे निरीक्षण करताना प्रतिमेची "चिकटणे" दूर होते. अधिक जटिल प्रणाली उच्च ऑर्डरच्या विकृतीची भरपाई करण्यासाठी मोठ्या संख्येने स्वातंत्र्याच्या अंशांसह सुधारक वापरतात. अनुकूली प्रणाली (आकृती) मध्ये नियंत्रण आयोजित करण्यासाठी एक विशिष्ट योजना फीडबॅकच्या तत्त्वावर तयार केली गेली आहे. सुधारकानंतर, प्रकाश प्रवाहाचा काही भाग बंद होतो आणि WF सेन्सरकडे जातो, जेथे अवशिष्ट विकृती मोजली जातात. ही माहिती कंट्रोल युनिटमध्ये सिग्नल निर्माण करण्यासाठी वापरली जाते जी सुधारकवर प्रभाव पाडतात आणि अवशिष्ट विकृती कमी करतात. ते किमान बनतात आणि प्रतिमा गुणवत्ता सुधारते.

अशा प्रणाली आहेत ज्यांना VF सेन्सर वापरण्याची आवश्यकता नाही. या प्रकरणात, WF (एपर्चर प्रोबिंग पद्धत) मध्ये जाणूनबुजून चाचणी व्यत्यय आणून विकृती कमी केली जाते. नंतर सिस्टम ऑपरेशनच्या गुणवत्तेवर चाचणी व्यत्ययांच्या प्रभावाचे नियंत्रण युनिटमध्ये विश्लेषण केले जाते, त्यानंतर नियंत्रण सिग्नल व्युत्पन्न केले जातात जे डब्ल्यूएफला अनुकूल करतात. ऍपर्चर सेन्सिंग सिस्टमला सुधारक सेट करण्यासाठी बराच वेळ लागतो, कारण विकृती लक्षणीयपणे कमी करण्यासाठी प्रक्रिया अनेक वेळा पुनरावृत्ती केली जाते.

अनुकूली ऑप्टिकल प्रणालीची प्रभावीता मुख्यत्वे वापरलेल्या सुधारकाच्या परिपूर्णतेद्वारे निर्धारित केली जाते. सुरुवातीला, प्रामुख्याने संमिश्र (विभाजित) मिरर वापरण्यात आले होते, ज्यामध्ये अनेक सेगमेंट होते जे पीझो ॲक्ट्युएटर्स वापरून किंवा इतर मार्गाने एकमेकांच्या सापेक्ष बदलले जाऊ शकतात. त्यानंतर, सतत विकृत पृष्ठभाग असलेले लवचिक ("पडदा") आरसे व्यापक झाले. 21 व्या शतकाच्या सुरूवातीस, VF दुरुस्त करण्याच्या तंत्रात लक्षणीय सुधारणा झाली. विविध प्रकारच्या नियंत्रित आरशांव्यतिरिक्त, लिक्विड क्रिस्टल फेज मॉड्युलेटर वापरले जातात, जे परावर्तन (आरशांप्रमाणे) आणि प्रसारणासाठी दोन्ही कार्य करू शकतात. अनेक डिझाईन्स त्यांचे सूक्ष्मीकरण आणि नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्ससह एकाच युनिटमध्ये एकत्रित उपकरणे तयार करण्यास परवानगी देतात, ज्यामुळे कॉम्पॅक्ट आणि तुलनेने स्वस्त अनुकूली प्रणाली तयार करणे शक्य होते. तथापि, फेज सुधारकांच्या नवीन पिढीचा विकास असूनही, पारंपारिक लवचिक आरसे चमकदार प्रवाहाच्या कमी नुकसानामुळे आणि तुलनेने साध्या डिझाइनमुळे त्यांचे महत्त्व टिकवून ठेवतात. वेव्हफ्रंट रिव्हर्सलच्या घटनेवर आधारित नॉनलाइनर ऑप्टिकल विकृती सुधारण्याच्या पद्धती देखील लेसर सिस्टममध्ये वापरल्या जातात. या दृष्टिकोनाला काहीवेळा नॉनलाइनर ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स म्हणतात.

लिट.: व्होरोन्त्सोव्ह एम. ए., शमलगौझेन व्ही. आय. प्रिन्सिपल्स ऑफ ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स. एम., 1985; तारानेन्को व्ही. जी., शानिन ओ.आय. ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स. एम., 1990; लुकिन व्ही.पी., फोर्टेस बी.व्ही. वातावरणातील बीम आणि प्रतिमांची अनुकूली निर्मिती. नोवोसिबिर्स्क, 1999.

V. I. Shmalgauzen.

निकोले नोसिरेव्ह आणि ओलेग विल्कोव्ह यांनी तयार केलेला विभाग

अनुकूली ऑप्टिक्स(AO) - ऑप्टिक्सची एक शाखा जी यादृच्छिक व्यत्ययांची भरपाई करण्यासाठी वेव्हफ्रंट आकाराच्या डायनॅमिक नियंत्रणासह ऑप्टिकल सिस्टमच्या विकासाशी संबंधित आहे आणि निरीक्षणात्मक उपकरणांची रिझोल्यूशन मर्यादा, रिसीव्हर किंवा लक्ष्यावरील रेडिएशन एकाग्रतेची डिग्री वाढवते.

अनियंत्रित यादृच्छिक प्रभावांमुळे होणारे वेव्हफ्रंट व्यत्यय दूर करणे ही अनुकूली ऑप्टिक्स प्रणालीद्वारे सोडवता येणारी मुख्य समस्या आहे. या प्रकारच्या सर्वात प्रसिद्ध प्रणालींमध्ये हे समाविष्ट आहे:

· जमिनीवर आधारित दुर्बिणी, पृथ्वीच्या वातावरणातील विषमतेमुळे, या प्रणालींचे रिझोल्यूशन कमी होते

लेसर रेडिएशन तयार करण्यासाठी आणि फोकस करण्यासाठी सिस्टम

वातावरणात कार्यरत लेसर मापन प्रणाली

· उच्च-शक्ती लेसरची ऑप्टिकल प्रणाली.

ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिकल सिस्टीमची अंमलबजावणी ही समस्या सोडवणाऱ्या विशिष्ट श्रेणीद्वारे निश्चित केली जाते. तथापि, अशा प्रणाली तयार करण्यासाठी सामान्य तत्त्वे समान आहेत.

आउटगोइंग वेव्ह असलेल्या सिस्टम्स आहेत, ज्यामध्ये प्रकाश स्रोताचा वेव्हफ्रंट दुरुस्त केला जातो आणि प्राप्त वेव्ह असलेल्या सिस्टम्स, ज्यामध्ये निरीक्षण केलेल्या ऑब्जेक्टमधून येणारे प्रकाश क्षेत्र दुरुस्त केले जाते. त्या बदल्यात, ते दोन्ही फेज संयुग्मन आणि छिद्र संवेदनाच्या तत्त्वांवर लागू केले जाऊ शकतात.

फेज संयुग्मन प्रणालीमध्ये, प्रकाशाचा किरण एखाद्या वस्तूच्या (लक्ष्य) लहान भागातून परावर्तित होतो, एक गोलाकार लहर तयार करतो जी प्रकाशाच्या मार्गावर परत जाते आणि उत्सर्जित लहरीप्रमाणेच विकृतीतून जाते. येणारी परावर्तित लहर वेव्हफ्रंट सेन्सरमध्ये प्रवेश करते, जिथे मार्गावरील विकृती आढळतात. डेटा प्रोसेसिंग डिव्हाइस आवश्यक वेव्हफ्रंट दुरुस्तीची गणना करते, जे वेव्हफ्रंट प्रभावित यंत्राद्वारे केले जाते.

छिद्र संवेदनाचे सिद्धांत वेव्हफ्रंटमध्ये चाचणी व्यत्यय आणण्याच्या शक्यतेवर आधारित आहे, ज्याचे सिग्नलच्या मोठेपणाच्या व्यत्ययामध्ये रूपांतर होते. लक्ष्यापासून परावर्तित होणाऱ्या प्रकाशाच्या तीव्रतेतील बदलांचे विश्लेषण करून, फेज बदलाच्या चिन्हाबद्दल निष्कर्ष काढला जातो आणि ऑब्जेक्टवर लक्ष केंद्रित करेपर्यंत वेव्हफ्रंट विकृत होतो.

प्राप्त वेव्ह सिस्टम त्याच प्रकारे कार्य करतात. फेज-कप्लिंग सिस्टममध्ये, विकृत वेव्हफ्रंटसह प्राप्त झालेल्या प्रकाशाचा एक भाग वेव्हफ्रंट सेन्सरकडे निर्देशित केला जातो. प्राप्त माहितीचा उपयोग प्राप्त झालेल्या वेव्हफ्रंटवर भरपाई देणारा प्रभाव निर्माण करण्यासाठी केला जातो. परिणामी, केवळ विवर्तनाद्वारे मर्यादित असलेली प्रतिमा प्राप्तकर्त्यावर आदर्शपणे तयार होते.

ऍपर्चर सेन्सिंग सिस्टममध्ये, प्राप्त झालेल्या वेव्हफ्रंटमध्ये चाचणी व्यत्यय आणला जातो आणि इमेज प्लेनमध्ये ठेवलेल्या रिसीव्हरचा वापर करून त्यांच्या प्रभावाचे मूल्यांकन केले जाते.

सेंट पीटर्सबर्ग नॅशनल रिसर्च युनिव्हर्सिटी ऑफ इन्फॉर्मेशन टेक्नॉलॉजीज, मेकॅनिक्स आणि ऑप्टिक्स

फोटोनिक्स आणि ऑप्टोइन्फॉरमॅटिक्स फॅकल्टी

संगणक फोटोनिक्स आणि व्हिडिओ माहितीशास्त्र विभाग

सिस्टीम थिअरी आणि सिस्टम ॲनालिसिस या विषयात

« अनुकूली ऑप्टिकल प्रणालींच्या आधुनिक घटकांच्या वैशिष्ट्यांचे विश्लेषणात्मक पुनरावलोकन»

विद्यार्थी: रोमानोव्ह I.E.

गट: 4352

शिक्षक: गुरोव आय.पी.

सेंट पीटर्सबर्ग

परिचय ……………………………………………………………………………….२

अनुकूली ऑप्टिकल प्रणाली ………………………………………………………

वेव्हफ्रंट सेन्सर्स………………………………………………………..5

वेव्हफ्रंट सुधारक ………………………………………………..9

1) खंडित आरसे ................................................. ........................१०

२) घन पृष्ठभाग असलेले आरसे……………………………… ११

२.१) बिमॉर्फ मिरर……………………………………………… १२

२.२) झिल्लीचे आरसे ………………………………………………………………

3) MOEMS (सिलिकॉन तंत्रज्ञान)………………………………………………१४

निष्कर्ष ……………………………………………………………………………….१५

संदर्भ ………………………………………………………….१६

माहितीचे अतिरिक्त स्रोत…………………………………..१७

परिचय

ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स (AO) ही ऑप्टिक्सची एक शाखा आहे जी यादृच्छिक व्यत्ययाची भरपाई करण्यासाठी वेव्हफ्रंट आकाराच्या डायनॅमिक नियंत्रणासह ऑप्टिकल सिस्टमच्या विकासाशी संबंधित आहे आणि निरीक्षणात्मक उपकरणांची रिझोल्यूशन मर्यादा, रिसीव्हर किंवा लक्ष्यावरील रेडिएशन एकाग्रतेची डिग्री वाढवते. 1950 च्या दशकात अनुकूली ऑप्टिक्सचा तीव्रतेने विकास होऊ लागला. वातावरणातील अशांततेमुळे समोरच्या विकृतीची भरपाई करणे आणि जमिनीवर आधारित दुर्बिणींच्या रिझोल्यूशनवर मुख्य मर्यादा लादणे या कामाच्या संदर्भात. नंतर, ऑर्बिटल टेलिस्कोप आणि शक्तिशाली लेसर उत्सर्जक तयार करण्याच्या समस्या, इतर प्रकारच्या हस्तक्षेपाच्या अधीन, यात जोडल्या गेल्या.

अनुकूलनीय ऑप्टिक्स विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विविध क्षेत्रात अनुप्रयोग शोधतात. उदाहरणार्थ, ग्राउंड-आधारित खगोलीय दुर्बिणीच्या डिझाइनमध्ये, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टममध्ये, औद्योगिक लेसर तंत्रज्ञानामध्ये, औषधांमध्ये इ., जेथे ते अनुक्रमे, ऑप्टिकल घटकांसह, वातावरणातील विकृती आणि ऑप्टिकल सिस्टमच्या विकृतीची भरपाई करण्यास अनुमती देते. मानवी डोळ्याचे.

या कार्याचा उद्देश अनुकूली ऑप्टिकल प्रणालींचा अभ्यास करणे तसेच त्यांच्या घटकांच्या वैशिष्ट्यांचे विश्लेषणात्मक पुनरावलोकन करणे हा आहे.

अनुकूली ऑप्टिकल प्रणाली

विकृत मिरर वापरून वातावरणातील प्रतिमा विकृती सुधारण्याची शक्यता 1953 मध्ये अमेरिकन खगोलशास्त्रज्ञ होरेस एच.डब्ल्यू. त्यांनी असे उपकरण तयार करण्याचा प्रस्ताव दिला जो रिअल टाइममध्ये डायनॅमिक वातावरणातील विकृती मोजेल आणि त्वरीत ट्यून करण्यायोग्य आकार-बदलणारे ऑप्टिकल घटक वापरून दुरुस्त करेल. मात्र, त्यावेळी मर्यादित तंत्रज्ञानामुळे त्यांच्या कल्पना अंमलात आणणे शक्य झाले नाही.

अडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्स प्रणालीद्वारे सोडवता येणारी मुख्य समस्या म्हणजे अनियंत्रित यादृच्छिक प्रभावांमुळे होणारे वेव्हफ्रंट व्यत्यय दूर करणे. या प्रकारच्या सर्वात प्रसिद्ध प्रणालींमध्ये हे समाविष्ट आहे:

जमिनीवर आधारित दुर्बिणी, पृथ्वीच्या वातावरणाच्या विषमतेमुळे, या प्रणालींचे रिझोल्यूशन कमी होते.

लेसर रेडिएशन तयार करण्यासाठी आणि फोकस करण्यासाठी सिस्टम.

वातावरणात कार्यरत लेझर मापन प्रणाली.

उच्च-शक्ती लेसरची ऑप्टिकल प्रणाली.

ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिकल सिस्टीमची अंमलबजावणी ती सोडवलेल्या समस्यांच्या विशिष्ट श्रेणीद्वारे निर्धारित केली जाते. तथापि, अशा प्रणाली तयार करण्यासाठी सामान्य तत्त्वे समान आहेत. संरचनात्मकदृष्ट्या, ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिकल सिस्टीममध्ये सामान्यत: एक सेन्सर असतो जो विकृती (वेव्हफ्रंट सेन्सर), एक वेव्हफ्रंट सुधारक आणि सेन्सर आणि सुधारक यांच्यात संवाद साधणारी नियंत्रण प्रणाली असते. अनुकूली ऑप्टिकल डिझाइनचे सामान्य आकृती अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. १.

तांदूळ. १.अनुकूली ऑप्टिकल प्रणालीचे सामान्य आकृती

वेव्हफ्रंट सेन्सर्स

वेव्हफ्रंट सेन्सर (WFS) लेसर रेडिएशन दुरुस्त करण्यासाठी अनुकूली प्रणालीच्या घटकांपैकी एक आहे. त्याचे कार्य वेव्हफ्रंटची वक्रता मोजणे आणि ही मोजमाप प्रक्रिया उपकरणावर प्रसारित करणे आहे (चित्र 2).

तांदूळ. 2.मायक्रोलेन्स ॲरे वापरून मिळवलेल्या विकृत वेव्हफ्रंटची प्रतिमा.

वेव्हफ्रंट वक्रतेची मुख्य कारणे आहेत:

वातावरणीय अशांतता.

सिस्टमच्या ऑप्टिकल घटकांचे आदर्श नसलेले आकार.

सिस्टम समायोजित करताना त्रुटी इ.

आज DVF चे विविध प्रकार आहेत. तथापि, सर्वात सामान्य एक शॅक-हार्टमन योजनेवर आधारित आहे (चित्र 3.).

तांदूळ. 3.ठराविक हार्टमन सेन्सर सर्किट

अशा सेन्सरचा इतिहास 1900 च्या दशकाचा आहे, जेव्हा जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ आणि खगोलशास्त्रज्ञ जोहान्स फ्रांझ हार्टमन यांनी मोठ्या दुर्बिणीद्वारे वैयक्तिक प्रकाश किरणांच्या मार्गाचा मागोवा घेण्यासाठी अनेक लहान छिद्र वापरण्याचे ठरवले, ज्यामुळे त्याला प्रतिमेची गुणवत्ता तपासता आली. नंतर, 1960 च्या दशकात, रोलँड शुक आणि बेन प्लॅट यांनी छिद्रांना एकाधिक लेन्स (लेन्स रास्टर) ने बदलून हे तंत्रज्ञान सुधारित केले.

अशा सेन्सरचा वापर त्याच्या फायद्यांमुळे बहुतेक वेळा वेव्हफ्रंट सुधार प्रणालीमध्ये केला जातो. शॅक-हार्टमन सेन्सरचा एक मुख्य फायदा म्हणजे विकृती इतर पद्धतींद्वारे (उदाहरणार्थ, हस्तक्षेप) मोजली जाऊ शकत नाही तेव्हा वेव्हफ्रंट उतारांची विस्तृत श्रेणी मोजण्याची क्षमता आहे. अशा सेन्सरचा वापर नॉन-कॉलीमेटेड लेसर बीमच्या प्रोफाइलमधील विकृती निर्धारित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, यात यांत्रिक कंपनांना कमी संवेदनशीलता आहे आणि उच्च-शक्तीच्या डाळी आणि फेमटोसेकंद कालावधीसह कार्य करू शकते.

शॅक-हार्टमन प्रकारातील सेन्सरमध्ये मायक्रोलेन्सेसचा ॲरे आणि त्यांच्या फोकल प्लेनमध्ये स्थित फोटोडिटेक्टर असतो. प्रत्येक लेन्स सामान्यत: 1 मिमी किंवा त्याहून कमी मोजते. सेन्सर लेन्स अभ्यासाखालील वेव्हफ्रंटला सबएपर्चर (एका मायक्रोलेन्सचे छिद्र) मध्ये विभाजित करतात, फोकल प्लेनमध्ये फोकल स्पॉट्सचा संच तयार करतात. प्रत्येक स्पॉटची स्थिती सेन्सर इनपुटवर येणाऱ्या बीमच्या वेव्हफ्रंटच्या स्थानिक कलतेवर अवलंबून असते. फोकल स्पॉट्सच्या ट्रान्सव्हर्स विस्थापनांचे मोजमाप करून, प्रत्येक सबएपर्चरमध्ये सरासरी वेव्हफ्रंट झुकाव कोनांची गणना करणे शक्य आहे. या मूल्यांमधून, वेव्हफ्रंट प्रोफाइलची गणना संपूर्ण सेन्सर ऍपर्चरवर केली जाते.

तांदूळ. 4.वेव्हफ्रंट सेन्सरचे ऑपरेटिंग तत्त्व

जेव्हा इनकमिंग वेव्हफ्रंट सपाट असतो, तेव्हा सर्व प्रतिमा लेन्स ॲरेच्या भूमितीद्वारे निर्धारित केलेल्या नियमित ग्रिडमध्ये व्यवस्थित केल्या जातात. एकदा वेव्हफ्रंट विकृत झाल्यानंतर, प्रतिमा त्यांच्या नाममात्र स्थानांवरून विस्थापित केल्या जातात. दोन ऑर्थोगोनल दिशांमधील प्रतिमा सेंट्रोइड्सचे विस्थापन उप-छिद्रांसह या दिशांमधील सरासरी वेव्हफ्रंट उतारांच्या प्रमाणात असते. अशा प्रकारे, शॅक-हार्टमन WF (Sh-H WF) वेव्हफ्रंटच्या उतारांचे मोजमाप करते. वेव्हफ्रंट स्वतःच पुनर्रचना (पुनर्संचयित) केले जाते (पुनर्संचयित) मोजलेल्या उतारांच्या ॲरेपासून ते स्थिरतेपर्यंत, जे प्रतिमेसाठी भूमिका बजावत नाही.

शॅक-हरमन डीडब्ल्यूएफची वैशिष्ट्ये:

मोजलेल्या विकृतींचे मोठेपणा 15 मायक्रॉन पर्यंत आहे.

मापन अचूकता - λ/100 (RMS).

इनपुट रेडिएशनचा व्यास 8...100 मिमी आहे.

तथापि, शॅक-हार्टमन WEF मध्ये एक लक्षणीय कमतरता आहे: CCD मॅट्रिक्सवर क्रॉसस्टॉक. जेव्हा पुरेसा विकृत वेव्हफ्रंट मॅट्रिक्सवर येतो तेव्हा ते उद्भवतात, कारण मजबूत विचलनासह ते त्याच्या सबरेच्या मर्यादेपलीकडे जाऊ शकते आणि शेजारच्या मॅट्रिक्सवर समाप्त होऊ शकते. हे एक खोटे स्पॉट तयार करते.

परंतु आज, क्रॉसस्टॉकमुळे झालेल्या त्रुटी जटिल अल्गोरिदम वापरून काढून टाकल्या जातात. ते आपल्याला स्पॉटचे खरे स्थान अचूकपणे ट्रॅक करण्यास आणि प्रदर्शित करण्यास अनुमती देतात. अल्गोरिदमचा आधुनिक विकास आणि मॅन्युफॅक्चरिंग तंतोतंत या सेन्सर्सच्या अनुप्रयोगाची व्याप्ती वाढवणे शक्य करते. आज त्यांना विविध प्रतिमा पडताळणी प्रणालींमध्ये अर्ज सापडला आहे.

वेव्हफ्रंट सुधारक

ॲडॉप्टिव्ह मिरर हा ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिकल सिस्टीमचा एक कार्यकारी सक्रिय घटक आहे ज्यामध्ये विकृत प्रोफाइलसह परावर्तित पृष्ठभाग असतो. वेव्हफ्रंट नियंत्रण आणि ऑप्टिकल विकृती सुधारण्यासाठी विकृत आरसे हे सर्वात सोयीचे साधन आहे.

अनुकूली मिररची मुख्य वैशिष्ट्ये:

हालचालींची श्रेणी (आरशाचा भाग म्हणून ड्राइव्हच्या संवेदनशीलतेद्वारे वैशिष्ट्यीकृत (सामान्यत: जेव्हा नियंत्रण व्होल्टेज 1 V% ने वाढते तेव्हा मायक्रोमीटरमध्ये पृष्ठभागाच्या हालचालींमध्ये संवेदनशीलता व्यक्त केली जाते).

स्थानिक विकृतीचे क्षेत्र (आरशाच्या स्वातंत्र्याच्या अंशांची संख्या प्रतिबिंबित करते (एका ड्राइव्हच्या क्रियेमुळे एकक मोठेपणाच्या विकृतीच्या प्रभावी रूंदीद्वारे निर्दिष्ट केले जाऊ शकते; या विकृतीचे वर्णन करणारे कार्य प्रतिसाद कार्य म्हणतात) ).

फ्रिक्वेंसी बँडविड्थ (वापरलेल्या ड्राइव्हच्या गतीद्वारे निर्धारित (वर मिरर डिझाइनच्या यांत्रिक अनुनादांनी मर्यादित)).

संरचनात्मकदृष्ट्या, अनुकूली मिरर दोन मोठ्या गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

1) खंडित आरसे.

2) घन पृष्ठभाग असलेले आरसे.

खंडित मिररमध्ये, प्रत्येक स्वतंत्र विभाग त्यास हलविण्याची आणि झुकण्याची (किंवा फक्त हलविण्याची) परवानगी देतो. एक घन आरसा विशेष ड्राइव्हच्या प्रभावाखाली जटिल विकृती अनुभवतो.

एक किंवा दुसर्या डिझाइनची निवड सिस्टमच्या वैशिष्ट्यांद्वारे निर्धारित केली जाते ज्यामध्ये ती वापरली जाईल. या प्रकरणात विचारात घेतलेल्या मुख्य घटकांमध्ये मिरर पृष्ठभागाचा एकूण आकार, वजन आणि गुणवत्ता समाविष्ट आहे.

खंडित मिरर

खंडित मिरर सपाट आरशांच्या स्वतंत्र, स्वतंत्र विभागांनी बनलेले असतात. सरासरी वेव्हफ्रंट मूल्य समायोजित करण्यासाठी प्रत्येक विभाग थोड्या अंतरावर आणि मागे हलविला जाऊ शकतो.

विभागांच्या भाषांतरात्मक हालचालींसह सेक्शन केलेले ॲडॉप्टिव्ह मिरर (चित्र 5, अ) तुम्हाला वैयक्तिक विभागांमधील सिग्नल (ऑप्टिकल मार्गाची लांबी), आणि विभागांच्या हालचाली आणि झुकाव असलेले आरसे (चित्र 5) यांच्यातील केवळ तात्पुरते फेज संबंध बदलण्याची परवानगी देतात. , b) अवकाशीय टप्प्याला देखील अनुमती देते.

तांदूळ. ५.विभागीय अनुकूली मिरर: अ) विभागांच्या अनुवादात्मक हालचालीसह, ब) विभागांच्या हालचाली आणि झुकाव

सेक्शन केलेल्या मिररचे महत्त्वपूर्ण तोटे म्हणजे वेगळ्या विभागाची स्थिती आणि त्याच्या पृष्ठभागाची स्थिती नियंत्रित करण्याची आवश्यकता तसेच अशा आरशांसाठी थर्मल स्थिरीकरण प्रणाली लागू करण्याची जटिलता.

1) ॲक्ट्युएटर्सची संख्या - 100 - 1500.

2) ॲक्ट्युएटर्समधील अंतर 2-10 मिमी आहे.

3) इलेक्ट्रोडचा आकार आयताकृती किंवा षटकोनी आहे.

5) हालचालींचे मोठेपणा अनेक मायक्रॉन आहे.

6) अनुनाद वारंवारता - अनेक किलोहर्ट्झ.

7) खर्च - उच्च.

घन पृष्ठभाग मिरर

पातळ विकृत झिल्लीच्या पुढील पृष्ठभागावर डिस्क्रिट ड्राइव्ह (चित्र 6.) असलेले आरसे तयार होतात. प्लेटचा आकार त्याच्या मागील भिंतीशी संलग्न असलेल्या वेगळ्या ॲक्ट्युएटरच्या मालिकेद्वारे नियंत्रित केला जातो. आरशाचा आकार समोरच्या पटलावर काम करणाऱ्या शक्तींच्या संयोजनावर, सीमा परिस्थिती (प्लेट आरशाला कशी जोडली जाते) आणि प्लेटची भूमिती आणि सामग्री यावर अवलंबून असते.

हे आरसे खूप मोठ्या संख्येने (अनेक हजारांपर्यंत) स्वातंत्र्याच्या अंशांसह वेव्हफ्रंटचे गुळगुळीत समायोजन करण्यास अनुमती देतात.

तांदूळ. 6.डिस्क्रिट ड्राईव्हसह मिररचे आकृती.

बिमॉर्फ मिरर

बिमॉर्फ मिरर (चित्र 7.) मध्ये दोन पायझोइलेक्ट्रिक प्लेट्स असतात, ज्या एकत्र जोडलेल्या असतात आणि विरुद्ध दिशेने (अक्षांच्या समांतर) ध्रुवीकरण केलेल्या असतात. या प्लेट्समध्ये इलेक्ट्रोड्सचा एक ॲरे आहे. पुढील आणि मागील पृष्ठभाग ग्राउंड केलेले आहेत. आरशाची पुढची बाजू परावर्तित पृष्ठभाग म्हणून वापरली जाते.

अंजीर.7.बिमॉर्फ मिररची योजनाबद्ध.

या क्षणी जेव्हा इलेक्ट्रोडवर व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा प्लेट्सपैकी एक संकुचित केला जातो आणि उलट एक ताणलेला असतो, ज्यामुळे स्थानिक वक्रता येते. आरशाची स्थानिक वक्रता लागू व्होल्टेजच्या प्रमाणात असते, म्हणून या विकृत आरशांना वक्रता मिरर असेही म्हणतात.

खंडित विकृत मिररचे विशिष्ट पॅरामीटर्स:

1) ॲक्ट्युएटर्सची संख्या - 18 - 35

2) ॲक्ट्युएटरमधील अंतर 30-200 मिमी आहे.

3) इलेक्ट्रोडचा आकार रेडियल आहे.

5) अनुनाद वारंवारता - 500 Hz पेक्षा जास्त.

6) खर्च - मध्यम.

पडदा मिरर.

चुंबकीय क्षेत्राच्या क्रियेमुळे या आरशांच्या पडद्याचे विकृत रूप प्राप्त होते. चुंबकांचा एक संच सोलेनोइड्सच्या थेट विरुद्ध असलेल्या पडद्याशी जोडलेला असतो. जेव्हा करंट सोलेनोइड्समधून वाहतो तेव्हा लॅपेस फोर्स तयार होतात, ज्यामुळे पडदा विकृत होतो.

MOEMS (सिलिकॉन तंत्रज्ञान)

MOEMS (Fig. 8.) - मायक्रो-ऑप्टो-इलेक्ट्रो-मेकॅनिकल प्रणाली. असे अनुकूली मिरर मायक्रोलिथोग्राफी वापरून बनवले जातात, इलेक्ट्रॉनिक चिप्सप्रमाणे, लहान आरशाच्या घटकांचे विक्षेपण इलेक्ट्रोस्टॅटिक शक्तींद्वारे केले जाते. MOEMS चे तोटे म्हणजे अपुरी हालचाल आणि मिरर घटकांचे लहान आकार.

अंजीर.8. MOEMS मिररचे ऑपरेटिंग तत्त्व

प्रकाशाच्या टप्प्यावर नियंत्रण ठेवण्याची दुसरी पद्धत म्हणजे द्रव क्रिस्टल्सचा वापर, जसे की मॉनिटर्समध्ये, ज्यामध्ये एक दशलक्ष नियंत्रणीय घटक असतात. अलीकडेपर्यंत, लिक्विड क्रिस्टल्स खूप मंद होते, परंतु आता ही मर्यादा दूर झाली आहे. जरी लिक्विड क्रिस्टल्सने सादर केलेला फेज शिफ्ट खूपच लहान आहे आणि त्याशिवाय, आपण हे विसरू नये की ते तरंगलांबीवर अवलंबून आहे.

निष्कर्ष

या कामाच्या दरम्यान ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिकल सिस्टीमच्या घटकांची रचना आणि वैशिष्ट्ये यांचा अभ्यास केल्यावर, आम्ही असा निष्कर्ष काढू शकतो की नवीन प्रकारच्या एओएस घटकांचा विकास स्थिर नाही. फोटोनिक्स आणि ऑप्टिकल मटेरियलमधील नवीन घडामोडी त्यांच्या पूर्ववर्तींच्या तुलनेत अधिक चांगल्या कार्यक्षमतेसह अधिक प्रगत अनुकूली प्रणाली घटक तयार करणे शक्य करत आहेत.

संदर्भग्रंथ:

विर्थ ए., गोन्सिरोव्स्की टी. ॲडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्स: मॅचिंग ॲटमॉस्फेरिक टर्ब्युलन्स // फोटनिका, 2007, क्रमांक 6, pp. 10 – 15.

Berchenko E.A., Kalinin Yu.A., Kiselev V.Yu., Polynkin M.A. वेव्हफ्रंट सेन्सर्स // लेझर-ऑप्टिकल सिस्टम्स आणि तंत्रज्ञान, 2009, pp. 64–69.

ए.जी. Aleksandrov, V.E. झवालोवा, ए.व्ही. कुद्र्याशोव, ए.एल. रुकोसुएव, पी.एन. रोमानोव्ह, व्ही.व्ही. समरकिन, यु.व्ही. शेलडाकोवा, "शॅक - हार्टमन वेव्हफ्रंट सेन्सर उच्च-शक्तीच्या स्पंदित सॉलिड-स्टेट लेझरचे मापदंड मोजण्यासाठी", क्वांटम इलेक्ट्रॉन, 2010, 40 (4), 321–326.

अलीखानोव ए.एन., बर्चेन्को ई.ए., किसेलेव्ह व्ही.यू., कुलेशोव व्ही.एन., कुर्चानोव एम.एस., नरुसबेक ई.ए., ओत्सेचकिन ए.जी., प्रिलेप्स्की बी.व्ही., सोन व्ही.जी., फिलाटोव्ह ए.एस., पॉवर/-लॅझरर/-माहितीसाठी विकृत मिरर प्रणाली आणि तंत्रज्ञान, FSUE "NPO Astrophysiics", M., 2009, pp. 54-58

वोरोंत्सोव M.A., Shmalgauzen V.I., प्रिन्सिपल्स ऑफ ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स, //मॉस्को, सायन्स, (1985), pp. ३३६.

व्होरोंत्सोव M.A., कोर्याबिन A.V., Shmalgauzen V.I., नियंत्रित ऑप्टिकल प्रणाली. //मॉस्को, सायन्स, (1988), पृ. 275.

क्रॅशेनिनिकोव्ह व्ही. आर. स्थिर-बिंदू पद्धतीद्वारे प्रतिमांच्या भूमितीय परिवर्तनाच्या पॅरामीटर्सचा अंदाज / व्ही. आर. क्रॅशेनिनिकोव्ह, एम. ए. पोटापोव्ह // नमुना ओळख आणि प्रतिमा विश्लेषण. - 2012. - खंड. 22, क्रमांक 2. – पृष्ठ 303 –317.

माहितीचे अतिरिक्त स्रोत:

लेझर पोर्टल: http://www.laserportal.ru//

विकिपीडिया: https://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_optics

Astronet: http://www.astronet.ru/db/msg/1205112/part2/dm.html#SEC2.2

कालावधी:

श्रोते:

भौतिकशास्त्र आणि भौतिकशास्त्र विभागाचे 5 व्या वर्षाचे विद्यार्थी, भौतिकशास्त्र संकाय, मॉस्को स्टेट युनिव्हर्सिटी. एम.व्ही. लोमोनोसोव्ह (सुमारे 15 विद्यार्थी)

वर्णन:

या कोर्समध्ये अडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्सची मूलभूत तत्त्वे समाविष्ट आहेत, ज्यामध्ये विकृत माध्यमाद्वारे प्रकाश संप्रेषणाच्या समस्या, फेज सुधारणा आणि फेज विकृतींचे सांख्यिकीय विश्लेषण यांचा समावेश आहे. ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्समध्ये ॲनिसोप्लानॅटिझमची समस्या देखील मानली जाते. अभ्यासक्रम विद्यार्थ्यांना फेज मापन आणि अडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्समधील फेज सुधारणा तंत्रांची मूलभूत माहिती तसेच त्यातील काही अनुप्रयोगांची ओळख करून देतो.

अभ्यासक्रम कार्यक्रम:

1. ऑप्टिकल सिस्टमचे पॅरामीटर्स नियंत्रित करण्यात समस्या.
खगोलशास्त्रीय दुर्बिणींचे कोनीय रिझोल्यूशन वाढवणे आणि वातावरणीय अशांततेने लागू केलेल्या मर्यादा. मल्टी-मिरर टेलिस्कोपचे फेजिंग. मायकेलसन तारकीय इंटरफेरोमीटर. वेव्हफ्रंट रिव्हर्सल आणि फेज कॉन्जुगेशनद्वारे लेसर बीमवर लक्ष केंद्रित करणे. ठिपक्याची समस्या. लेझरमधील ऑप्टिकल इंट्राकॅव्हिटी इनहोमोजेनिटीजची भरपाई आणि विवर्तन-मर्यादित बीम तयार करण्याची समस्या.

2. ऑप्टिकल सिस्टमचे विकृती.
रेखीय ऑप्टिकल प्रणाली आणि त्यांच्या वर्णनासाठी पद्धती. जटिल मोठेपणा परिवर्तन. आवेग प्रतिसाद आणि हस्तांतरण कार्य. विकृतीसाठी लेखांकन. सामान्यीकृत Huygens-Fresnel तत्त्व विकृतीसह ऑप्टिकल प्रणालीचे हस्तांतरण कार्य. विसंगत प्रणाली. ऑप्टिकल ट्रान्सफर फंक्शन (OTF) आणि इमेजिंग सिस्टमची वारंवारता-कॉन्ट्रास्ट वैशिष्ट्ये. स्ट्रेहल नंबर आणि सिस्टमचे सामान्यीकृत रिझोल्यूशन, विकृतीच्या सामर्थ्यावर त्यांचे अवलंबन.

3. ऑर्थोगोनल फंक्शन्समध्ये विकृतीचे विघटन.
फंक्शन्सच्या ऑर्थोनॉर्मल सिस्टमचे गुणधर्म. Zernike बहुपदी [पहा Zernike बहुपदी]. विकृती गुणांक. यादृच्छिक विकृती आणि त्यांचे वर्णन करण्याचे मार्ग. विकृती गुणांकांचे सहसंबंध मॅट्रिक्स. ऑप्टिकल सिस्टमची सरासरी वैशिष्ट्ये. मीन स्क्वेअर फेज एरर. सिस्टम रिझोल्यूशन आणि स्ट्रेहल नंबरसाठी अंदाजे अभिव्यक्ती.

4. वातावरणातील विकृती.
अशांत वातावरणात अपवर्तक निर्देशांकातील चढ-उतार. फेज चढउतारांचे संरचना कार्य. सहसंबंध त्रिज्या (तळलेली त्रिज्या). फेज चढउतारांच्या बाबतीत OPF आणि Strehl क्रमांक. वातावरणातील विकृती गुणांकांचा सहसंबंध. फेज स्ट्रक्चर फंक्शनद्वारे सहसंबंध गुणांकांची अभिव्यक्ती. छिद्र आकार आणि सहसंबंध त्रिज्या वर गुणांक फैलाव अवलंबून.

5. नियंत्रित फेज सुधारकांसह विकृतीची भरपाई.
सुधारकांचे प्रकार आणि त्यांच्या वापरासाठी योजना. अनुकूली ऑप्टिकल प्रणाली. आदर्श मॉडेल VF सुधारक. वातावरणातील विकृतीची भरपाई करण्यासाठी मोडल करेक्टरची संभाव्य प्रभावीता. अवशिष्ट चौरस त्रुटीसाठी अभिव्यक्ती. सुधारकांच्या स्वातंत्र्याच्या अंशांच्या संख्येवर अवलंबून छिद्रांवर अवशिष्ट त्रुटीचे वितरण.

6. अनुकूली प्रणालींमध्ये सुधारक नियंत्रित करण्याच्या पद्धती.
अनुकूली प्रणालींच्या ठराविक योजना. फेज संयुग्मन आणि छिद्र संवेदन प्रणाली. VF सेन्सरसह सिस्टमसाठी नियंत्रण संरचना. त्रुटींचे स्रोत आणि एकूण अवशिष्ट त्रुटींमध्ये त्यांचे योगदान. ऍपर्चर सेन्सिंग सिस्टममध्ये जास्तीत जास्त शोधांचे आयोजन. गुणवत्ता निकष निवडणे. स्थानिक टोकाची समस्या. छिद्र संवेदन प्रणालीचे फायदे आणि तोटे.

7. ॲडॉप्टिव्ह सिस्टम्सचे ॲनिसोप्लानेटिझम.
अशांत वातावरणात आदर्श अनुकूली प्रणालीचा आयसोप्लानेटिझम कोन. सरासरी टप्प्यातील चढउतार आणि डब्ल्यूएफ उतारांचा प्रभाव. मोडल सुधारणेसह ॲनिसोप्लानॅटिझम. लांब एक्सपोजर आणि लहान एक्सपोजर प्रतिमा. अनुकूली प्रणालीचे दृश्य क्षेत्र विस्तारित करण्याच्या पद्धती. नोंदणीकृत प्रतिमांची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी पद्धती.

8. अनुकूली प्रणालींमध्ये मोठेपणा चढउतार.
वातावरणातील तीव्रतेतील चढउतार. स्पेकल्स आणि स्पेकल फील्डची वैशिष्ट्ये. कमकुवत मोठेपणा चढउतार आणि त्यांचे वर्णन. वेव्ह संरचना कार्य. ओपीएफ आणि स्ट्रेहल नंबरवर मोठेपणा चढउतारांचा प्रभाव. मोठेपणा चढउतारांच्या उपस्थितीत अवशिष्ट त्रुटी आणि फेज मोजमापांची अचूकता.

9. अडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्स 1 मध्ये वेव्हफॉर्म विरूपण मोजणे.
स्थानिक उतार मोजणे. मूलभूत मर्यादा: फोटॉन शॉट आवाज, फोटोडिटेक्टर आवाज. कातरणे इंटरफेरोमीटर: फिरवत विवर्तन जाळी, दोन-चॅनेल आणि एकत्रित योजना; संवेदनशीलता मूल्यांकन.

10. अडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्स 2 मध्ये वेव्हफॉर्म विरूपण मोजणे.
होलोग्राफिक फिल्टरसह ट्रान्सव्हर्स शीअर इंटरफेरोमीटर; रेडियल कातरणे इंटरफेरोमीटर. शार्क-हार्टमन सेन्सर. स्थितीची वैशिष्ट्ये; अचूकता आणि संवेदनशीलता मूल्यांकन. VF वक्रता सेन्सर. आधुनिक व्हीएफ सेन्सर सर्किट्सची वैशिष्ट्ये.

11. मोजलेल्या स्थानिक उतारांवरून WF ची पुनर्रचना.
कमीतकमी स्क्वेअर पद्धती वापरून WF प्रोफाइलची पुनर्रचना. विकृती गुणांकांची गणना; सुधारक प्रतिसाद कार्यांच्या दृष्टीने विस्तार. फेज विकृतीची आकडेवारी विचारात घेऊन डब्ल्यूएफची पुनर्रचना (बायेशियन दृष्टीकोन).

12. उच्च-रिझोल्यूशन फेज दुरुस्तीच्या पद्धती.
लिक्विड क्रिस्टल स्पेशियल फेज मॉड्युलेटर आणि ऑप्टिकल फीडबॅकसह अनुकूली प्रणाली. प्रणालीचे मूलभूत समीकरण; मूलभूत निर्बंध. फेज विकृती दृश्यमान करण्याच्या पद्धती: डीफोकसिंग आणि मुक्त प्रसार; हिल्बर्ट परिवर्तन; ट्रान्सव्हर्स शीअर इंटरफेरोमीटर आणि होलोग्राफिक फिल्टर; रेडियल कातरणे इंटरफेरोमीटर.

13. खगोलशास्त्रातील संदर्भ स्त्रोताची समस्या.
कृत्रिम संदर्भ स्रोत तयार करण्याच्या पद्धती: वातावरणात रेले विखुरणे; लेसर रेडिएशनने उत्तेजित सोडियम थरांचा वापर. सरासरी उतार मोजण्याची समस्या. कृत्रिम संदर्भ स्रोत वापरून डब्ल्यूएफ मोजमापांचे एनिसोप्लानेटिझम. अनेक संदर्भ स्त्रोतांसह प्रणाली.

14. अनुकूली ऑप्टिक्सचे आधुनिक अनुप्रयोग.
LTS समस्या आणि femtosecond लेसर डाळी निर्माण करण्यासाठी प्रणाली मध्ये लेसर बीम च्या फेज विकृती सुधारणे; मध्यम-पॉवर टेक्नॉलॉजिकल लेसरच्या सक्रिय घटकांमध्ये थर्मल विकृतीच्या इंट्राकॅव्हिटी दुरुस्तीसाठी सिस्टम. तांत्रिक CO2 लेसर बीममध्ये दिलेल्या तीव्रतेच्या वितरणाची निर्मिती. नेत्ररोगशास्त्रात अनुकूली ऑप्टिक्सचा वापर: मानवी डोळ्याच्या विकृतींचे मापन; रेटिनोस्कोपीमध्ये रेटिनल प्रतिमांचे रिझोल्यूशन वाढवणे; मल्टीस्पेक्ट्रल रेटिनोस्कोपी.

व्याख्याने:

· क्रमांक 1. प्रास्ताविक.
· क्रमांक 2. लेन्ससह इमेजिंग सिस्टम.
· क्रमांक 3. विसंगत प्रणाली.
· क्रमांक 4. अडॅप्टिव्ह ऑप्टिक्समध्ये वेव्हफॉर्म विकृतीचे मापन. भाग I.
· क्रमांक 5. अनुकूली ऑप्टिक्समध्ये वेव्हफॉर्म विकृतीचे मापन. भाग दुसरा.
· क्रमांक 6. अनुकूली ऑप्टिक्समध्ये वेव्हफॉर्म विकृतीचे मापन. भाग तिसरा.

ताऱ्यांचे विखुरलेले, जणू काही निरीक्षकाकडे डोळे मिचकावताना, खूप रोमँटिक दिसते. परंतु खगोलशास्त्रज्ञांसाठी, ही सुंदर चमक अजिबात प्रशंसा करत नाही, परंतु पूर्णपणे उलट भावना निर्माण करते. सुदैवाने, परिस्थिती सुधारण्याचा एक मार्ग आहे.

ॲलेक्सी लेव्हिन

अंतराळ विज्ञानात नवीन जीवन फुंकणारा प्रयोग प्रसिद्ध वेधशाळेत किंवा महाकाय दुर्बिणीवर केला गेला नाही. 1989 मध्ये द मेसेंजर या खगोलशास्त्रीय जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या सक्सेसफुल टेस्ट्स ऑफ ॲडाप्टिव्ह ऑप्टिक्स या लेखातून तज्ज्ञांना याबद्दल माहिती मिळाली. तेथे, कॉस्मिक स्त्रोतांपासून प्रकाशाच्या वातावरणातील विकृती सुधारण्यासाठी डिझाइन केलेल्या कम-ऑन इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सिस्टमच्या चाचण्यांचे परिणाम सादर केले गेले. ते 12 ते 23 ऑक्टोबर दरम्यान फ्रेंच वेधशाळा OHP (Observatoire de Haute-Province) च्या 152-सेमी रिफ्लेक्टरवर चालवले गेले. या प्रणालीने इतके चांगले काम केले की लेखकांनी लेखाची सुरुवात असे सांगून केली की "जमीन-आधारित दुर्बिणींसह काम करणाऱ्या खगोलशास्त्रज्ञांचे दीर्घकाळचे स्वप्न अखेरीस नवीन ऑप्टिकल निरीक्षण तंत्रज्ञानाच्या निर्मितीमुळे सत्यात उतरले आहे—ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स."

काही वर्षांनंतर, ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स (AO) प्रणाली मोठ्या उपकरणांवर स्थापित केली जाऊ लागली. 1993 मध्ये, ते चिलीमधील युरोपियन सदर्न ऑब्झर्व्हेटरी (ESO) च्या 360-सेमी दुर्बिणीसह सुसज्ज होते, थोड्या वेळाने - हवाईमध्ये तेच साधन आणि नंतर 8-10-मीटर दुर्बिणी. AO ला धन्यवाद, ग्राउंड-आधारित उपकरणे केवळ हबल स्पेस टेलिस्कोपचा प्रांत असलेल्या रिझोल्यूशनसह दृश्यमान प्रकाशात आणि त्याहूनही उच्च रिझोल्यूशनसह इन्फ्रारेड किरणांमध्ये प्रकाशाचे निरीक्षण करू शकतात. उदाहरणार्थ, 1 μm च्या जवळच्या अवरक्त तरंगलांबीच्या अत्यंत उपयुक्त खगोलीय क्षेत्रामध्ये, हबल 110 आर्क्म्सचे रिझोल्यूशन प्रदान करते आणि ESO च्या 8-मीटर दुर्बिणी 30 ms पर्यंत प्रदान करतात.

खरं तर, जेव्हा फ्रेंच खगोलशास्त्रज्ञ त्यांच्या AO प्रणालीची चाचणी घेत होते, तेव्हा युनायटेड स्टेट्समध्ये समान उपकरणे आधीपासूनच अस्तित्वात होती. परंतु ते खगोलशास्त्राच्या गरजेसाठी तयार केले गेले नाहीत. या घडामोडींचा ग्राहक पेंटागॉन होता.

Scheck-Hartmann सेन्सर असे कार्य करतो: टेलिस्कोपच्या ऑप्टिकल सिस्टीममधून बाहेर पडल्यानंतर, प्रकाश लहान लेन्सच्या ॲरेमधून जातो जो त्याला CCD मॅट्रिक्सकडे निर्देशित करतो. जर कॉस्मिक स्रोत किंवा कृत्रिम ताऱ्याचे रेडिएशन व्हॅक्यूममध्ये किंवा आदर्शपणे शांत वातावरणात पसरले असेल, तर सर्व मिनी-लेन्स त्यांना वाटप केलेल्या पिक्सेलच्या मध्यभागी काटेकोरपणे केंद्रित करतील. वातावरणीय अशांततेमुळे, किरणांचे अभिसरण बिंदू मॅट्रिक्सच्या पृष्ठभागावर "चालतात" आणि यामुळे अडथळा स्वतःच पुनर्रचना करणे शक्य होते.

जेव्हा हवा ही समस्या असते

जर तुम्ही दुर्बिणीद्वारे आकाशात एकमेकांच्या अगदी जवळ असलेले दोन तारे निरीक्षण केले तर त्यांच्या प्रतिमा एका प्रकाशमय बिंदूमध्ये विलीन होतील. अशा ताऱ्यांमधील किमान कोनीय अंतर, प्रकाशाच्या लहरी स्वरूपामुळे (विवर्तन मर्यादा) हे उपकरणाचे रिझोल्यूशन असते आणि ते थेट प्रकाशाच्या तरंगलांबीच्या प्रमाणात असते आणि दुर्बिणीच्या व्यासाच्या (ॲपर्चर) व्यस्त प्रमाणात असते. तर, हिरव्या प्रकाशात निरीक्षण करताना तीन-मीटरच्या परावर्तकासाठी, ही मर्यादा सुमारे 40 कोनीय एमएस आहे, आणि 10-मीटरच्या परावर्तकासाठी - 10 ms पेक्षा थोडे जास्त आहे (या कोनात, एक लहान नाणे अंतरावरून दृश्यमान आहे. 2000 किमी).

तथापि, हे अंदाज केवळ व्हॅक्यूममधील निरीक्षणांसाठी वैध आहेत. पृथ्वीच्या वातावरणात, स्थानिक अशांततेचे क्षेत्र सतत दिसून येतात, ज्यामुळे हवेची घनता आणि तापमान बदलते आणि परिणामी, त्याचा अपवर्तक निर्देशांक प्रति सेकंदात अनेक वेळा बदलतो. म्हणून, वातावरणात, वैश्विक स्त्रोतापासून प्रकाश लहरीचा पुढचा भाग अपरिहार्यपणे पसरतो. परिणामी, पारंपारिक दुर्बिणींचे वास्तविक रिझोल्यूशन सर्वोत्तम ०.५−१ आर्कसेकंद आहे आणि विवर्तन मर्यादेपेक्षा खूपच कमी आहे.

पूर्वी, दुरुस्त केलेल्या स्काय झोनचा आकार 15 चाप असलेल्या पेशींपर्यंत मर्यादित होता. मार्च 2007 मध्ये, मल्टी-कपल्ड ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स (MCAO) ची ESO च्या एका दुर्बिणीवर प्रथमच चाचणी घेण्यात आली. हे वेगवेगळ्या उंचीवर अशांततेची तपासणी करते, ज्यामुळे दुरुस्त केलेल्या दृश्य क्षेत्राचा आकार दोन किंवा अधिक आर्क मिनिटांपर्यंत वाढवणे शक्य झाले. “या शतकात AO ची क्षमता मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे,” क्लेअर मॅक्स, खगोलशास्त्र आणि खगोल भौतिकशास्त्राच्या प्राध्यापक आणि कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, सांताक्रूझ येथील सेंटर फॉर ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्सच्या संचालक, पंतप्रधानांना सांगतात. — मोठ्या दुर्बिणींमध्ये दोन आणि तीन विकृत मिरर असलेल्या प्रणाली असतात, ज्यात MCAO समाविष्ट असते. नवीन वेव्हफ्रंट सेन्सर्स आणि अधिक शक्तिशाली संगणक प्रोग्राम दिसू लागले आहेत. मायक्रोइलेक्ट्रोमेकॅनिकल ॲक्ट्युएटर्ससह मिरर तयार केले गेले आहेत ज्यामुळे परावर्तित पृष्ठभागाचा आकार पिझोइलेक्ट्रिक ॲक्ट्युएटर्सपेक्षा चांगला आणि वेगवान बदलणे शक्य होते. अलिकडच्या वर्षांत, प्रायोगिक मल्टी-ऑब्जेक्ट ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स (MOAO) प्रणाली विकसित आणि चाचणी केली गेली आहे, ज्याच्या मदतीने 5-10 आर्क मिनिट व्यासासह दृश्याच्या क्षेत्रात एकाच वेळी दहा किंवा अधिक स्त्रोतांचा मागोवा घेतला जाऊ शकतो. ते पुढच्या पिढीच्या दुर्बिणीवर स्थापित केले जातील जे पुढील दशकात कार्य करण्यास सुरवात करतील.

मार्गदर्शक तारे

चला एका उपकरणाची कल्पना करू या जे दुर्बिणीतून जाणाऱ्या प्रकाश लहरींचे प्रतिसेकंद शेकडो वेळा वायुमंडलीय अशांततेचे ट्रेस ओळखण्यासाठी विश्लेषण करते आणि या डेटाच्या आधारे, वातावरणातील हस्तक्षेप तटस्थ करण्यासाठी दुर्बिणीच्या केंद्रस्थानी ठेवलेल्या विकृत आरशाचा आकार बदलतो. आणि, आदर्शपणे, ऑब्जेक्टची प्रतिमा "व्हॅक्यूम" बनवा. या प्रकरणात, दुर्बिणीचे रिझोल्यूशन केवळ विवर्तन मर्यादेद्वारे मर्यादित आहे.

तथापि, एक सूक्ष्मता आहे. सामान्यतः, दूरच्या तारे आणि आकाशगंगांचा प्रकाश विश्वसनीय वेव्हफ्रंट पुनर्रचनासाठी खूप कमकुवत असतो. निरीक्षण केलेल्या ऑब्जेक्टच्या शेजारी एक तेजस्वी स्त्रोत असल्यास ही दुसरी बाब आहे, ज्यामधून किरण दुर्बिणीकडे जवळजवळ त्याच मार्गावर जातात - ते वातावरणातील हस्तक्षेप वाचण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. 1989 मध्ये फ्रेंच खगोलशास्त्रज्ञांनी या योजनेची (थोड्याशा कमी स्वरूपात) चाचणी केली होती. त्यांनी अनेक तेजस्वी तारे (डेनेब, कॅपेला आणि इतर) निवडले आणि, अनुकूली ऑप्टिक्स वापरून, इन्फ्रारेड प्रकाशात पाहिल्यावर त्यांच्या प्रतिमांची गुणवत्ता खरोखर सुधारली. लवकरच अशा प्रणाली, पृथ्वीच्या आकाशातील मार्गदर्शक तारे वापरून, वास्तविक निरीक्षणांसाठी मोठ्या दुर्बिणींवर वापरल्या जाऊ लागल्या.

परंतु पृथ्वीच्या आकाशात काही तेजस्वी तारे आहेत, म्हणून हे तंत्र केवळ 10% खगोलीय क्षेत्राचे निरीक्षण करण्यासाठी योग्य आहे. परंतु जर निसर्गाने योग्य ठिकाणी योग्य तारा तयार केला नसेल, तर तुम्ही कृत्रिम तारा तयार करू शकता - लेसर वापरून उच्च उंचीवर वातावरणात चमक निर्माण होईल, जी नुकसान भरपाई प्रणालीसाठी संदर्भ प्रकाश स्रोत बनेल.

ही पद्धत 1985 मध्ये फ्रेंच खगोलशास्त्रज्ञ रेनॉड फॉईक्स आणि अँटोइन लॅबेरी यांनी प्रस्तावित केली होती. त्याच वेळी, त्यांचे यूएस सहकारी एडवर्ड किबलव्हाइट आणि लेर्ड थॉमसन यांनी समान निष्कर्ष काढले. 1990 च्या दशकाच्या मध्यात, JSC उपकरणांसह जोडलेले लेसर उत्सर्जक मध्यम आकाराच्या दुर्बिणींवर यूएसए मधील लिक वेधशाळेत आणि स्पेनमधील कॅलर अल्टो वेधशाळेत दिसू लागले. तथापि, हे तंत्र 8-10 मीटरच्या दुर्बिणीवर शोधण्यासाठी सुमारे दहा वर्षे लागली.

ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स सिस्टमचा ॲक्ट्युएटर घटक हा एक विकृत आरसा आहे जो पायझोइलेक्ट्रिक किंवा इलेक्ट्रोमेकॅनिकल ॲक्ट्युएटर्स (ॲक्ट्युएटर्स) वापरून वाकलेला असतो जो वेव्हफ्रंट सेन्सर्सकडून विरूपण डेटा प्राप्त करतो आणि त्याचे विश्लेषण करतो.

लष्करी स्वारस्य

अनुकूली ऑप्टिक्सच्या इतिहासाची केवळ एक स्पष्ट बाजू नाही तर एक गुप्त बाजू देखील आहे. जानेवारी 1958 मध्ये, पेंटागॉनने नवीन संरचनेची स्थापना केली, प्रगत संशोधन प्रकल्प एजन्सी, ARPA (आता DARPA), शस्त्रांच्या नवीन पिढ्यांसाठी तंत्रज्ञान विकसित करण्यासाठी जबाबदार आहे. अनुकूली ऑप्टिक्सच्या निर्मितीमध्ये या विभागाने प्राथमिक भूमिका बजावली: सोव्हिएत ऑर्बिटल वाहनांचे निरीक्षण करण्यासाठी, वातावरणातील हस्तक्षेपास असंवेदनशील उच्च संभाव्य रिझोल्यूशन असलेल्या दुर्बिणींची आवश्यकता होती आणि भविष्यात बॅलिस्टिक क्षेपणास्त्रे नष्ट करण्यासाठी लेसर शस्त्रे तयार करण्याचे कार्य विचारात घेतले गेले.

1960 च्या दशकाच्या मध्यात, ARPA च्या नियंत्रणाखाली, वातावरणातील गडबड आणि लेसर रेडिएशनचा हवेशी होणारा संवाद यांचा अभ्यास करण्यासाठी एक कार्यक्रम सुरू करण्यात आला. न्यूयॉर्क राज्यातील ग्रिफिस एअर फोर्स बेस येथे असलेल्या RADC (रोम एअर डेव्हलपमेंट सेंटर) संशोधन केंद्रात हे केले गेले. चाचणी साइटवरून उडणाऱ्या बॉम्बरवर बसवलेल्या शक्तिशाली स्पॉटलाइट्सचा संदर्भ प्रकाश स्रोत म्हणून वापर करण्यात आला आणि ते इतके प्रभावी होते की घाबरलेल्या रहिवाशांनी कधीकधी पोलिसांशी संपर्क साधला!

1973 च्या वसंत ऋतूमध्ये, ARPA आणि RADC यांनी RTAC (रिअल-टाइम ॲटमॉस्फेरिक कॉम्पेन्सेशन) कार्यक्रमाचा भाग म्हणून वातावरणातील विस्कळीतपणाच्या प्रभावाखाली प्रकाश विखुरण्याची भरपाई करणाऱ्या उपकरणांच्या विकासामध्ये सहभागी होण्यासाठी खाजगी कॉर्पोरेशन Itec ऑप्टिकल सिस्टीमशी करार केला. Itec कर्मचाऱ्यांनी AO चे तीनही मुख्य घटक तयार केले - प्रकाशाच्या समोरील व्यत्ययांचे विश्लेषण करण्यासाठी इंटरफेरोमीटर, त्यांना दुरुस्त करण्यासाठी एक विकृत आरसा आणि नियंत्रण प्रणाली. त्यांचा पहिला आरसा, दोन इंच व्यासाचा, ॲल्युमिनियमच्या रिफ्लेक्टिव्ह फिल्मसह लेपित काचेचा बनलेला होता. पायझोइलेक्ट्रिक ॲक्ट्युएटर (21 तुकडे) सपोर्ट प्लेटमध्ये तयार केले गेले होते, जे विद्युत आवेगांच्या प्रभावाखाली 10 मायक्रॉनने आकुंचन आणि लांब करण्यास सक्षम होते. त्याच वर्षी प्रथम प्रयोगशाळा चाचण्या यशस्वी झाल्या आहेत. आणि पुढील उन्हाळ्यात, चाचण्यांच्या नवीन मालिकेने हे दाखवून दिले की प्रायोगिक उपकरणे अनेक शंभर मीटरच्या अंतरावर लेसर बीम दुरुस्त करू शकतात.

हे पूर्णपणे वैज्ञानिक प्रयोग अद्याप वर्गीकृत झाले नाहीत. तथापि, 1975 मध्ये, पेंटागॉनच्या हितासाठी जेएससीच्या विकासासाठी बंद सीआयएस (कम्पेसेटिंग इमेजिंग सिस्टम) कार्यक्रम मंजूर करण्यात आला. त्याच्या अनुषंगाने, अधिक प्रगत वेव्हफ्रंट सेन्सर आणि शेकडो ॲक्ट्युएटरसह विकृत मिरर तयार केले गेले. हे उपकरण माउईच्या हवाई बेटावरील माउंट हालेकालाच्या शिखरावर असलेल्या 1.6-मीटरच्या दुर्बिणीवर स्थापित केले गेले. जून 1982 मध्ये, त्याच्या मदतीने, स्वीकार्य दर्जाच्या कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहाची छायाचित्रे मिळवणे प्रथमच शक्य झाले.

लेसर दृष्टी सह

माऊवरील प्रयोग आणखी अनेक वर्षे चालू असले तरी, विकास केंद्र न्यू मेक्सिकोमधील किर्टलँड एअर फोर्स बेसच्या एका विशेष भागात, गुप्त सॅन्डिया ऑप्टिकल रेंज (एसओआर) येथे हलवले गेले, जिथे ते लेझर शस्त्रांवर दीर्घकाळ काम करत होते. 1983 मध्ये, रॉबर्ट फुगेटच्या नेतृत्वाखालील गटाने प्रयोग सुरू केले ज्यामध्ये ते वातावरणातील एकसमानतेच्या लेझर स्कॅनिंगचा अभ्यास करणार होते. ही कल्पना अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ ज्युलियस फेनलेब यांनी 1981 मध्ये मांडली होती आणि आता त्याची प्रत्यक्ष व्यवहारात चाचणी घ्यायची होती. Feinleib ने AO सिस्टीम्समधील वातावरणातील विषमतेवर प्रकाश क्वांटाचे लवचिक (रेले) स्कॅटरिंग वापरण्याचा प्रस्ताव दिला. काही विखुरलेले फोटॉन ते ज्या बिंदूपासून निघून गेले त्या बिंदूवर परत येतात आणि आकाशाच्या संबंधित भागात जवळजवळ बिंदू स्त्रोताची वैशिष्ट्यपूर्ण चमक दिसते - एक कृत्रिम तारा. फुगेट आणि त्याच्या सहकाऱ्यांनी पृथ्वीकडे जाताना परावर्तित रेडिएशनच्या वेव्हफ्रंटमधील विकृतींची नोंद केली आणि त्यांची तुलना आकाशाच्या त्याच भागातून येणाऱ्या ताऱ्यांच्या प्रकाशातील समान विकृतीशी केली. व्यत्यय जवळजवळ समान असल्याचे दिसून आले, ज्याने AO समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी लेसर वापरण्याच्या शक्यतेची पुष्टी केली.

या मोजमापांना जटिल ऑप्टिक्सची आवश्यकता नव्हती - साधी मिरर प्रणाली पुरेशी होती. तथापि, अधिक विश्वासार्ह परिणामांसाठी, त्यांना चांगल्या दुर्बिणीवर पुनरावृत्ती करावी लागली, जी 1987 मध्ये एसओआर येथे स्थापित केली गेली. फुगेट आणि त्याच्या सहाय्यकांनी त्यावर प्रयोग केले, ज्या दरम्यान मानवनिर्मित ताऱ्यांसह अनुकूली ऑप्टिक्सचा जन्म झाला. फेब्रुवारी 1992 मध्ये, खगोलीय शरीराची पहिली लक्षणीय सुधारित प्रतिमा, बेटेलज्यूज (ओरियन नक्षत्रातील सर्वात तेजस्वी प्रकाश) प्राप्त झाली. लवकरच, या पद्धतीची क्षमता इतर अनेक तारे, शनीच्या रिंग्ज आणि इतर वस्तूंच्या छायाचित्रांमध्ये दर्शविण्यात आली.

फुगेटच्या टीमने शक्तिशाली तांबे वाष्प लेसरसह कृत्रिम तारे प्रज्वलित केले ज्याने प्रति सेकंद 5,000 डाळी निर्माण केल्या. एवढी उच्च फ्लॅश वारंवारता अगदी कमी काळातील अशांतता देखील स्कॅन करणे शक्य करते. इंटरफेरोमेट्रिक वेव्हफ्रंट सेन्सरची जागा अधिक प्रगत Scheck-Hartmann सेन्सरने घेतली, ज्याचा शोध 1970 च्या दशकाच्या सुरुवातीला लावला गेला (तसे, पेंटागॉनने देखील कार्यान्वित केले). 241 ॲक्ट्युएटरसह मिरर, Itec द्वारे पुरवले जाते, प्रति सेकंद 1664 वेळा आकार बदलू शकतो.

ते उंच करा

रेले स्कॅटरिंग खूपच कमकुवत आहे, म्हणून ते 10−20 किमीच्या उंचीच्या श्रेणीमध्ये उत्साहित आहे. कृत्रिम संदर्भ ताऱ्याचे किरण वेगळे होतात, तर त्याहून अधिक दूरच्या वैश्विक स्रोतातील किरण अगदी समांतर असतात. म्हणून, त्यांच्या लहरी आघाड्या अशांत स्तरामध्ये तितक्याच प्रमाणात विकृत होत नाहीत, ज्यामुळे दुरुस्त केलेल्या प्रतिमेच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो. जास्त उंचीवर बीकन तारे प्रकाशणे चांगले आहे, परंतु रेले यंत्रणा येथे अनुपयुक्त आहे.

1991 च्या वसंत ऋतूमध्ये, पेंटागॉनने ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्सवरील बहुतेक कामांचे वर्गीकरण करण्याचा निर्णय घेतला. 1980 चे अवर्गीकृत परिणाम खगोलशास्त्रज्ञांची मालमत्ता बनले.

प्रिन्स्टन विद्यापीठाचे प्राध्यापक विल हार्पर यांनी 1982 मध्ये ही समस्या सोडवली. सुमारे 90 किमी उंचीवर असलेल्या मेसोस्फियरमध्ये मायक्रोमेटिओराइट्सच्या ज्वलनामुळे तेथे अनेक सोडियम अणू जमा होतात या वस्तुस्थितीचा फायदा घेण्याचा त्यांनी प्रस्ताव दिला. हार्परने लेसर पल्स वापरून या अणूंच्या रेझोनंट ग्लोला उत्तेजित करण्याचा प्रस्ताव दिला. समान लेसर पॉवरवर अशा ग्लोची तीव्रता रेले स्कॅटरिंग दरम्यान प्रकाशाच्या तीव्रतेपेक्षा चार ऑर्डर जास्त असते. तो फक्त एक सिद्धांत होता. मॅसॅच्युसेट्समधील हॅन्सकॉम एअर फोर्स बेस येथे असलेल्या लिंकन प्रयोगशाळेच्या कर्मचाऱ्यांच्या प्रयत्नांमुळे त्याची व्यावहारिक अंमलबजावणी शक्य झाली. 1988 च्या उन्हाळ्यात, त्यांना मेसोस्फेरिक बीकन्स वापरून घेतलेल्या ताऱ्यांच्या पहिल्या प्रतिमा मिळाल्या. तथापि, छायाचित्रांची गुणवत्ता उच्च नव्हती आणि हार्परच्या पद्धतीच्या अंमलबजावणीसाठी अनेक वर्षे पॉलिशिंगची आवश्यकता होती.

2013 मध्ये, आठ-मीटर-जेमिनी दुर्बिणीसाठी डिझाइन केलेल्या एक्सोप्लॅनेटचे छायाचित्रण आणि स्पेक्ट्रोग्राफिंगसाठी अद्वितीय जेमिनी प्लॅनेट इमेजर उपकरणाची यशस्वी चाचणी घेण्यात आली. हे AO वापरून ग्रहांचे निरीक्षण करण्यास अनुमती देते ज्यांची स्पष्ट चमक ते ज्या ताऱ्यांभोवती फिरतात त्यांच्या चमकापेक्षा लाखो पट कमी आहे.

1991 च्या वसंत ऋतूमध्ये, पेंटागॉनने ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्सवरील बहुतेक कामांचे वर्गीकरण करण्याचा निर्णय घेतला. याबाबतचा पहिला अहवाल मे महिन्यात सिएटल येथील अमेरिकन ॲस्ट्रॉनॉमिकल असोसिएशनच्या परिषदेत देण्यात आला होता. नियतकालिकाची प्रकाशनं लवकरच झाली. जरी यूएस सैन्याने अनुकूली ऑप्टिक्सवर कार्य करणे सुरू ठेवले असले तरी, 1980 च्या दशकातील अवर्गीकृत परिणाम खगोलशास्त्रज्ञांसाठी उपलब्ध झाले.

द ग्रेट लेव्हलर

सांताक्रूझ विद्यापीठातील खगोलशास्त्र आणि खगोल भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक क्लेअर मॅक्स म्हणतात, "एओमुळे जमिनीवर आधारित दुर्बिणींना खूप दूरच्या आकाशगंगांच्या संरचनेवर डेटा मिळवणे प्रथमच शक्य झाले." — AO युगाच्या आगमनापूर्वी, ते केवळ अंतराळातून ऑप्टिकल श्रेणीमध्ये पाहिले जाऊ शकतात. आकाशगंगेच्या मध्यभागी असलेल्या सुपरमासिव्ह कृष्णविवराजवळील ताऱ्यांच्या गतीची सर्व भू-आधारित निरीक्षणे देखील AO वापरून केली जातात.

जेएससीने सूर्यमालेच्या अभ्यासातही मोठा हातभार लावला. त्याच्या मदतीने, लघुग्रह पट्ट्याबद्दल विस्तृत माहिती प्राप्त झाली - विशेषतः बायनरी लघुग्रह प्रणालींबद्दल. JSC ने सूर्यमालेतील ग्रहांचे वातावरण आणि त्यांच्या उपग्रहांबद्दल ज्ञान समृद्ध केले आहे. त्याबद्दल धन्यवाद, शनीचा सर्वात मोठा उपग्रह टायटनच्या वायूच्या कवचाचे निरीक्षण पंधरा वर्षांपासून केले जात आहे, ज्यामुळे वातावरणातील दैनंदिन आणि हंगामी बदलांचा मागोवा घेणे शक्य झाले आहे. त्यामुळे बाह्य ग्रहांवर आणि त्यांच्या उपग्रहांवरील हवामानाच्या परिस्थितीवर आधीच बराच डेटा जमा झाला आहे.

एका विशिष्ट अर्थाने, अनुकूली ऑप्टिक्सने स्थलीय आणि अंतराळ खगोलशास्त्राच्या क्षमता समान केल्या आहेत. या तंत्रज्ञानामुळे, त्यांच्या महाकाय मिररसह सर्वात मोठ्या स्थिर दुर्बिणी हबल किंवा अद्याप लॉन्च न झालेल्या जेम्स वेब आयआर टेलिस्कोपपेक्षा खूप चांगले रिझोल्यूशन देतात. याव्यतिरिक्त, ग्राउंड-आधारित वेधशाळांसाठी मोजमाप यंत्रांमध्ये अंतराळ उपकरणांच्या डिझाइनवर लागू होणारे वजन आणि आकाराचे कठोर निर्बंध नाहीत. त्यामुळे असे म्हणणे अतिशयोक्ती ठरणार नाही,” प्रोफेसर मॅक्स यांनी निष्कर्ष काढला, “ॲडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्सने ब्रह्मांडाच्या आधुनिक विज्ञानाच्या अनेक शाखांमध्ये आमूलाग्र परिवर्तन केले आहे.”