光谱学与光谱分析, 2016, 36 (12): 4088, 网络出版: 2016-12-30  

基于双波前传感器自适应光学技术的太阳光栅光谱仪

The Aberration Corrected Grating Spectrometer Based on Adaptive Optics
郑联慧 1,2,3,4,*饶长辉 1,2顾乃庭 1,2邱琪 4
作者单位
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
摘要
为了研究不同太阳大气高度的热力学特性, 具有良好成像质量的成像型光栅光谱仪是实现这个目标的重要仪器。 然而作为地基式太阳望远镜重要的终端仪器之一, 光栅光谱仪的光谱成像性能不可避免的会受到动态波前像差和系统静态像差的影响。 动态波前像差常通过在太阳望远镜系统中集成自适应光学系统进行补偿。 针对光学系统中的由装调和光学元件加工等引起的静态波前像差, 提出了一种基于自适应光学技术校正光栅光谱仪中静态波前像差的方法, 并进行了数值模拟仿真和实验验证。 实验结果表明, 校正后系统的残余波前像差RMS≈0.025λ, 此时波前像差对光谱分辨率和能量利用率的影响可忽略, 提高了光栅光谱仪的光谱成像质量, 证明了所提出的方法的有效性。 此外它具有降低光学系统装调精度和光学元件加工精度要求的优点。
Abstract
To study the thermodynamics properties of the solar atmosphere with different height distribution, the imaging grating spectrometer with excellent image quality is one of the important tools to achieve this goal. However, the atmosphere turbulence can not be avoided for the imaging grating spectrometer installed in the ground-based solar telescope, and the imaging properties of the grating spectrometer will influenced by the wavefront aberration generalized by the atmosphere turbulence and the wavefront aberration generalized by the optical system adjusting errors and the optical element manufacturing errors. The atmospheric turbulence can be effectively compensated by the Adaptive Optics. To correct the wavefront aberrations of the optical system, a correction method based on Adaptive Optics is proposed, and the experiment validation is carried out to verify the feasibility of the method. The results demonstrate that the correction method proposed can effectively correct the wavefront aberration generalized by the atmosphere turbulence and the optical system aberration. The RMS value is roughly equal to 0.025λ after the Adaptive Optics correction. Besides, it has the virtue of lower the requirement of optical system adjusting errors and optical elements manufacturing errors.

郑联慧, 饶长辉, 顾乃庭, 邱琪. 基于双波前传感器自适应光学技术的太阳光栅光谱仪[J]. 光谱学与光谱分析, 2016, 36(12): 4088. ZHENG Lian-hui, RAO Chang-hui, GU Nai-ting, QIU Qi. The Aberration Corrected Grating Spectrometer Based on Adaptive Optics[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2016, 36(12): 4088.

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!