Optică adaptivă

Utilizarea oglinzilor deformabile este un exemplu de optică adaptivă:
Frontul de undă deformat (linii negre) este corectat de oglinda care este, de asemenea, deformată corespunzător (linia albastră).

Dacă o imagine supusă unor aberații, chiar variabilă în timp (stânga), conține o zonă despre care știm a priori că este un singur punct (stea de ghidare), este posibil să măsurăm distorsiunea de fază pentru acel punct (centru) și să o folosim pentru a corecta întreaga imagine (dreapta).

Optica adaptivă (AO, Adaptive Optics) este, împreună cu imagistica speckle , una dintre tehnicile moderne utilizate de telescoapele terestre pentru a contracara efectul turbulenței atmosferice care degradează imaginile prin limitarea puterii de rezoluție a telescopului în comparație cu cea obținută din simplul difracție dată.de la deschiderea telescopului însuși (de la pupila telescopului).

Contextul cererii

Lumina descrisă de teoria undelor este reprezentată de frontul său de undă (punctele undei de fază egală sau punctele undei cu aceeași cale optică ) și amplitudinea relativă (intensitatea luminii). O sursă punctuală emite un front de undă sferic: frontul de undă referitor la un obiect care nu este extins vizual (o stea) ajunge la detectoare (ochi sau telescoape) ca avion. Turbulența atmosferică prelungește aleatoriu căile optice care alcătuiesc frontul de undă, distorsionându-l de la forma planului. Acest lucru duce la pierderea coerenței luminii și produce o extensie aparentă a obiectului pe măsură ce distorsiunea crește. Cu cât turbulența este mai mare, cu atât va fi mai slabă puterea de rezolvare a unui sistem optic. Acest fenomen se numește a vedea .

Cunoașterea formei reale a frontului de undă permite, printr-un sistem de una sau mai multe oglinzi deformabile controlabile (oglinzi deformabile), să recupereze o formă mai asemănătoare cu acel plan, intrarea anterioară în atmosferă, îmbunătățind calitatea imaginii. O corecție perfectă corespunde unui front de undă plat care, odată focalizat, returnează imaginea de difracție a telescopului

Aceasta este ideea care stă la baza principiului de funcționare al opticii adaptive, a cărei implementare efectivă necesită totuși măsuri tehnice complexe și una sau mai multe surse de îndrumare.
Aceste dificultăți fac această tehnică relativ costisitoare și, prin urmare, nu se află la îndemâna oricărui observator , chiar dacă tehnica permite cu siguranță economii considerabile în comparație cu costurile unei misiuni prin satelit sau balon .

În ciuda acestor probleme, tehnologia opticii adaptive se răspândește și se îmbunătățește din ce în ce mai mult, permițând obținerea de rezultate de o calitate remarcabilă; de exemplu, a fost folosit cu succes pentru realizarea cartografiei planetare .

Optică adaptivă multi-conjugată

Optica adaptivă multi-conjugată sau MCAO ( Multi-Conjugate Adaptive Optics ) elimină limita pe care AO trebuie să o funcționeze corect numai pentru porțiuni limitate ale cerului, de la câteva secunde până la zecimi de arc în funcție de lungimea de undă eșantionată. Această tehnică folosește oglinzi deformabile modelate pentru a compensa ondularea undei luminoase și mai multe stele de ghidare care permit calcularea aberațiilor undelor și reconstituirea tomografică a undei luminoase și trimiterea corecțiilor către oglinzile deformabile. ^[1]