基于辅助激光照明方法的激光导引星波前倾斜量的研究

本项目针对激光导引星技术不能够提供观测目标的整体倾斜信息这一局限性进行研究，在跟踪研究国际上激光导引星自适应光学技术波前倾斜探测方案的基础上，结合云南天文台1.2米望远镜系统以及即将落成的双孔50cm激光发射望远镜实际情况，拟采用辅助激光照明方法打破激光导引星上行光束和下行光束的对称性从而对湍流整体倾斜波前信息的提取进行研究。通过对探测方法、技术方面进行完整的理论研究和初步实验研究，提出一套切实可行的整体倾斜提取的方法。在此基础上，基于辅助激光照明方法存在的问题，本项目将对主要系统误差进行分析，提出一系列观测方法上的考虑以消除或减弱误差对观测结果的影响，从而有效的提高探测精度。

激光导引星技术是自适应光学（AO）系统中一项极具意义的关键技术，激光导引星可以用作AO系统的人造参考导引星(又称为信标)，大幅增加天文望远镜上AO系统的天空覆盖率，AO系统用这些激光导引星作为参考光源去探测大气湍流效应，为变形镜提供反馈信号，用于补偿由于湍流引起的成像模糊效应。然而激光导引星自适应光学系统具有其局限性，不能够探测到波前倾斜量。国内外对这一问题的研究很重视。我们针对这问题进行了深入的研究。首先，我们研究了激光导引星倾斜量探测理论模型，解决了带状激光导引星不同位置倾斜抖动间的相关性问题以及相关随机抖动的统计平均仿真。获得了不同大气湍流情况下，激光带上两点间的倾斜相关性随角间距的变化；提出了统计平均的方法提取波前倾斜量；利用实测的方法测量验证方案的可行性。