大气湍流对环形望远镜主动控制光学倾斜测量影响分析

"大气湍流对环形拼接望远镜主动控制中光学倾斜测量的影响" 本文探讨了大气湍流如何影响环形拼接望远镜的主动控制系统，特别是其在光学倾斜测量上的表现。大气湍流是光学观测中的一个主要干扰因素，它导致光波前发生随机变化，从而影响望远镜的成像质量。作者深入分析了由大气湍流产生的球面波波前到达角度的时空统计特性，这是理解望远镜对准精度的关键。 在近地大气环境下，由于湍流的存在，光波前会发生不规则的扭曲，这种扭曲会转化为到达角的变化。文章中考虑了有限湍流外尺度效应，这意味着在实际测量中，必须考虑到大气湍流层的范围和结构对测量结果的影响。此外，作者还计算了到达角的时间互谱密度，以研究其时间相关性，这对于评估动态响应和快速控制至关重要。 通过对到达角误差的数值计算，作者得出了单次短曝光测量误差的均方值，这有助于理解瞬时测量的精度限制。同时，他们还研究了时间积分对误差抑制的作用，这是优化控制策略和提高整体系统稳定性的关键。 文章给出了在不同湍流条件下的倾斜控制带宽要求，这对于设计高效主动控制算法以达到0.01"的高精度测量目标具有指导意义。这个精度要求对于实现高分辨率天文学观测是必不可少的，特别是在环形拼接望远镜中，这种高精度的主动控制可以显著提升天文成像的质量和细节。 关键词涵盖大气光学、环形望远镜、主动控制和波前测量等领域，表明这篇论文综合运用了这些专业知识，为提高望远镜性能提供了理论基础和实用建议。通过这些研究，科学家们能够更好地理解和应对大气湍流带来的挑战，从而改进望远镜的光学系统设计，提升天文观测的能力。