विरूपणीय दर्पण और सुधार
विरूपणीय दर्पण और उन्हें संचालित करने वाली नियंत्रण प्रणालियाँ अनुकूली प्रकाशिकी के सुधार वाले हिस्से को लागू करती हैं, जो सेंसर द्वारा मापी गई वेवफ्रंट विकृतियों को रद्द करने के लिए वास्तविक समय में एक परावर्तक सतह को नया आकार देती हैं।
Definition
एक विरूपणीय दर्पण एक ऑप्टिकल तत्व है जिसकी सतह को एक्ट्यूएटर्स की एक सरणी द्वारा तेजी से नया आकार दिया जा सकता है, और सुधार प्रणाली वह नियंत्रक है जो वेवफ्रंट मापन का उपयोग दर्पण को कमांड करने के लिए करती है ताकि वायुमंडलीय विकृतियों को बीम से हटाया जा सके।
Scope
यह विषय विरूपणीय दर्पण प्रौद्योगिकियों को शामिल करता है, जिसमें पीजोइलेक्ट्रिक, इलेक्ट्रोस्टैटिक मेम्ब्रेन और माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरण, समग्र छवि गति का अलग टिप-टिल्ट सुधार, नियंत्रण लूप जो वेवफ्रंट मापन को दर्पण कमांड में परिवर्तित करता है, लूप बैंडविड्थ और स्थिरता, और स्ट्रेहल अनुपात जैसे योग्यता के आंकड़े जो सुधार की गुणवत्ता को निर्धारित करते हैं।
Core questions
- एक विरूपणीय दर्पण अपना आकार कैसे बदलता है?
- समग्र छवि गति को टिप-टिल्ट दर्पण द्वारा अलग से क्यों सुधारा जाता है?
- नियंत्रण लूप मापन को सुधारों में कैसे बदलता है?
- सुधार की गुणवत्ता को कैसे निर्धारित किया जाता है?
Key theories
- विरूपणीय दर्पण प्रवर्तन
- पीजोइलेक्ट्रिक, इलेक्ट्रोस्टैटिक, या माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्ट्यूएटर्स की सरणियाँ एक पतली परावर्तक सतह को धक्का देती या खींचती हैं ताकि एक नियंत्रणीय आकार लगाया जा सके जो मापी गई वेवफ्रंट त्रुटि का विरोध करता है।
- टिप-टिल्ट और उच्च-क्रम सुधार
- सबसे बड़ी वायुमंडलीय विकृति समग्र वेवफ्रंट टिल्ट है, जिसे अक्सर एक तेज़ टिप-टिल्ट दर्पण द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जबकि विरूपणीय दर्पण महीन उच्च-क्रम विपथन को ठीक करता है।
- क्लोज्ड-लूप नियंत्रण और स्ट्रेहल अनुपात
- एक नियंत्रक उच्च बैंडविड्थ पर सेंसर संकेतों को दर्पण कमांड में परिवर्तित करता है, और अवशिष्ट त्रुटि, जिसे स्ट्रेहल अनुपात द्वारा संक्षेपित किया जाता है, यह मापती है कि सुधारी गई छवि विवर्तन सीमा के कितनी करीब है।
Clinical relevance
विरूपणीय दर्पण और नियंत्रण लूप का प्रदर्शन यह निर्धारित करता है कि अनुकूली-प्रकाशिकी छवियाँ कितनी तीक्ष्ण होती हैं; एक्ट्यूएटर की संख्या और गति में प्रगति एक्सोप्लैनेट की सीधी इमेजिंग के लिए अत्यधिक अनुकूली प्रकाशिकी और अत्यधिक बड़े दूरबीनों के लिए नियोजित बहुत बड़ी सुधारक प्रणालियों को रेखांकित करती है।
History
प्रारंभिक अनुकूली प्रकाशिकी ने दसियों एक्ट्यूएटर्स के साथ मामूली विरूपणीय दर्पणों का उपयोग किया, जिन्हें अक्सर रक्षा के लिए विकसित किया गया था। पीजोइलेक्ट्रिक और फिर माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल दर्पणों ने एक्ट्यूएटर की संख्या को हजारों तक बढ़ा दिया, और अनुकूली द्वितीयक दर्पणों ने सुधारक को दूरबीन में ही बनाया, जिससे आज की उच्च-प्रदर्शन प्रणालियाँ सक्षम हुईं।
Key figures
- Horace Babcock
- Robert Tyson
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Seminal works
- tyson2015
- hardy1998
Frequently asked questions
- एक दर्पण वायुमंडल को रद्द करने के लिए पर्याप्त तेज़ी से आकार कैसे बदल सकता है?
- एक विरूपणीय दर्पण में एक पतली परावर्तक सतह होती है जिसके पीछे कई छोटे एक्ट्यूएटर होते हैं जो इसे धक्का देते और खींचते हैं। ये एक्ट्यूएटर मिलीसेकंड के अंशों में प्रतिक्रिया करते हैं, इसलिए दर्पण को तेजी से बदलते वायुमंडलीय विरूपण को ट्रैक करने और रद्द करने के लिए प्रति सेकंड सैकड़ों या हजारों बार नया आकार दिया जा सकता है।
- स्ट्रेहल अनुपात क्या है?
- स्ट्रेहल अनुपात एक वास्तविक छवि की चरम चमक की तुलना उसी स्रोत की एक आदर्श, विवर्तन-सीमित छवि से करता है। स्ट्रेहल अनुपात एक के करीब होने का मतलब है कि सुधार उत्कृष्ट है, जबकि कम मान महत्वपूर्ण अवशिष्ट धुंधलापन को इंगित करता है, जिससे यह अनुकूली-प्रकाशिकी प्रदर्शन का एक मानक माप बन जाता है।