Aktive Optik ist eine Technologie, die mit nachdenkenden Fernrohren verwendet ist, entwickelt in den 1980er Jahren, der aktiv Spiegel eines Fernrohrs gestaltet, um Deformierung wegen Außeneinflüsse wie Wind, Temperatur, mechanische Betonung zu verhindern. Ohne aktive Optik ist der Aufbau von 8-Meter-Klassenfernrohren nicht möglich, noch würde Fernrohre mit segmentierten Spiegeln, ausführbar sein.

Diese Methode wird durch, unter anderen, dem nordischen Optischen Fernrohr, dem Neuen Technologiefernrohr, dem Telescopio Nazionale Galileo und den Fernrohren von Keck, sowie allen größten Fernrohren gebaut im letzten Jahrzehnt verwendet.

Aktive Optik soll mit der anpassungsfähigen Optik nicht verwirrt sein, die an einer kürzeren Zeitskala funktioniert und verschiedene Verzerrungen korrigiert.

In der Astronomie

Die meisten modernen Fernrohre sind Reflektoren mit dem primären Element, das ein sehr großer Spiegel ist. Historisch mussten die Spiegel sehr dick sein, um seine Gestalt zur erforderlichen Genauigkeit zu halten, als das Fernrohr über den Himmel gereist ist. Das hat ihr maximales Diameter auf 5 oder 6 Meter (200 oder 230 Zoll), solcher als im Gesunden Fernrohr der Palomar Sternwarte beschränkt.

Da Fernrohre größer wurden, wurden die Spiegel viel dicker und schwerer, und es war nicht mehr möglich, das aufrechtzuerhalten. Die neue Generation von seit den 1980er Jahren gebauten Fernrohren verwendet sehr dünne Spiegel statt dessen, die zu dünn sind, um sich starr in der richtigen Gestalt zu behalten. Statt dessen behält eine Reihe von Auslösern hinter dem Spiegel es in einer optimalen Gestalt. Das Fernrohr kann auch in viele kleine Spiegel segmentiert werden, den grössten Teil der Gravitationsverzerrung verhindernd, die in großen, dicken Spiegeln vorkommt.

Die Kombination von Auslösern, einem Entdecker der Qualität des Images und einem Echtzeit-Computer-Programm, um die Auslöser zu bewegen, um das bestmögliche Image zu erhalten, wird aktive Optik genannt.

Aktive Optik des Namens bedeutet, dass das System einen Spiegel (gewöhnlich die Vorwahl) in seiner optimalen Gestalt gegen alle Umweltfaktoren wie Ernst (an verschiedenen Fernrohr-Neigungen), Wind, Temperaturänderungen, Fernrohr-Achse-Deformierung und so weiter behält. Aktive Optik richtig alle Faktoren, die Bildqualität an Zeitskalen einer Sekunde oder mehr betreffen können. Das Fernrohr ist deshalb in seiner optimalen Gestalt aktiv still.

Vergleich mit der anpassungsfähigen Optik

Aktive Optik sollte mit der anpassungsfähigen Optik nicht verwirrt sein, die auf einer viel kürzeren Zeitskala funktioniert, um atmosphärische Effekten, aber nicht die Spiegeldeformierung zu ersetzen. Die Einflüsse, die aktive Optik ersetzt (Temperatur, Ernst) sind wirklich langsamer (1 Hz) und haben einen größeren Umfang in der Abweichung. Anpassungsfähige Optik korrigiert andererseits für atmosphärische Verzerrungen, die das Image an 100-1000 Hz (die Frequenz des Belaubten Waldes, abhängig von der Wellenlänge und den Wetterbedingungen) betreffen. Diese Korrekturen müssen viel schneller sein, sondern auch kleineren Umfang haben. Wegen dessen verwendet anpassungsfähige Optik kleinere Verbesserungsspiegel. Das hat gepflegt, ein getrennter in den leichten Pfad des Fernrohrs nicht integrierter Spiegel zu sein, aber heutzutage kann das der zweite, dritte oder vierte Spiegel in einem Fernrohr sein.

Andere Anwendungen

Komplizierte Lasereinstellungen und interferometers können auch aktiv stabilisiert werden.

Ein kleiner Teil der Balken-Leckstellen durch Balken-Steuerspiegel und eine vier quadratische Diode wird verwendet, um die Position eines Laserbalkens zu messen, und ein anderer im im Brennpunkt stehenden Flugzeug hinter einer Linse wird verwendet, um die Richtung zu messen. Das System kann beschleunigt oder mehr geräuschgeschützt durch das Verwenden eines PID Kontrolleurs gemacht werden. Für pulsierte Laser sollte der Kontrolleur zur Wiederholungsrate geschlossen werden. Ein dauernder hat (nichtpulsiert) Versuchsbalken kann verwendet werden, um bis zu 10 Kilohertz Bandbreite der Stabilisierung (gegen Vibrationen, Luftturbulenz und akustisches Geräusch) für niedrige Wiederholungsrate-Laser zu berücksichtigen.

Manchmal müssen Fabry-Pérot interferometers in der Länge angepasst werden, um eine gegebene Wellenlänge zu passieren. Deshalb wird das widerspiegelte Licht mittels Faraday rotator und eines polarizer herausgezogen. Kleine Änderungen der Ereignis-Wellenlänge, die durch einen Acousto-Sehmodulator oder Einmischung mit einem Bruchteil der eingehenden Radiation erzeugt ist, liefern die Information, ob der Fabry Perot zu lang ist oder zum kurzen.

Lange optische Höhlen sind zur Spiegelanordnung sehr empfindlich. Ein Kontrollstromkreis kann verwendet werden, um Macht zu kulminieren. Eine Möglichkeit ist, kleine Folgen mit einem Endspiegel durchzuführen. Wenn diese Folge über die optimale Position ist, kommt keine Macht-Schwingung vor. Jede Balken-Hinweisen-Schwingung kann mit dem Balken-Steuermechanismus entfernt werden, der oben erwähnt ist.

Röntgenstrahl aktive Optik, mit aktiv verformbaren streifenden Vorkommen-Spiegeln, wird auch untersucht.

Siehe auch

• Anpassungsfähige Optik - schnellere Technologie für kleinere Abweichungen.
• Fernrohr
• Aktive Oberfläche - ähnliche Technologie für Radiofernrohre.
• Liste von Fernrohr-Teilen und Aufbau

Links

• Eine Einführung in die aktive & anpassungsfähige Optik (europäische Südliche Sternwarte-Website)
• Aktive Optik auf dem NTT von ESO.
• Aktive Optik an der Omi Telescopio Canarias.