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Adaptive Optik
Oskar von der Lühe, Thomas Berkefeld
Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysikund
Fakultät für Physik, Albert-Ludwig - Universität
Freiburg i. Br.
ADONIS, K Band (ESO)
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SS 2004 Adaptive Optik 2
Empfohlene Literatur• Jack D. Gaskill Linear Systems, Fourier Transforms, and
Optics
John Wiley & Sons (1978)
• Robert K. Tyson, Principles of Adaptive Optics, Academic Press (1991 1. Aufl., 1998, 2. Aufl.)
• John W. Hardy, Adaptive Optics for Astronomical Telescopes,Oxford Series in Optical and Image Science,
Oxford Univ. Press (1998)• Francois Roddier (Ed.), Adaptive Optics in Astronomy,
Cambridge University Press (1999)
• Diverse Dissertationen zum Thema
Alle Bücher sind am Kiepenheuer-Institut vorhanden.
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SS 2004 Adaptive Optik 3
Übersicht
• Einleitung
• Bildentstehung und Bildstörungen
• Systemelemente einer Adaptiven Optik – Wellenfront-Sensoren
– Korrektoren
– Kontrollsysteme
– Künstliche „Leitsterne“
• Systemleistung und Analyse
• Anwendungen
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SS 2004 Adaptive Optik 4
Historische Entwicklung• Archimedes & Römische Flotte (AD-215)
• 1950er: Ursprung der Idee in der Astronomischen Szene in den USA und der Sowietunion
– H. W. Babcock (1953) Korrektursystem
– V. P. Linnik (1957) Künstl. Leitsterne
• Ende 1960er: Erste Kontrollsysteme für Laser-Projektion durch Weiterentwicklung des Konzepts des phasengesteuerten Radars
• 1970er: Erste abbildende Systeme
• 1980er: Komplexe Systeme für Großteleskope (1.5m) zur Untersuchung von Satelliten im militärischen Bereich (AMOS, CIS)
• Ende 1980er: Europäische Entwicklung von AO für die Astronomie
• 1991: US Air Force gibt Information über bislang geheime Entwicklungen frei
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Historische Entwicklung II• 1990er: Ca. 20 Gruppen in den USA und Europa entwickeln AO für
astronomische Teleskope
• 1993: Erster Test von ADONIS am 3.6m-Teleskop der ESO auf La Silla. ADONIS wird die erste user facility AO an einem astronomi-schen Teleskop
• 1994: AO-System der Universität Hawaii am 3.6m CFHT auf Mauna Kea. Das System wird 1996 erweitert (Hokupa‘a)
• 1997: Inbetriebnahme eines AO-Systems am Keck II
• 1999: Erste AO für Sonnenbeobachtung am NSO
• 2000: Inbetriebnahme eines AO-Systems am Keck I
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Kompensation einer Laserquelle
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Einige Bilder eines Sterns, mit offenem und geschlossenenen Regelkreis.
Adaptive Optik ADONIS, ESO, 3.6m Teleskop La Silla
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Saturn-Mond Titan
ADONIS, 3.6 m (links), HST (rechts)
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Pluto und Charon
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Staubscheibe um Stern
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Entwickelter Stern (Frosty Leo)
UH AO &
CFHT
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Junger Stern (HL Tauri)
UH AO &
CFHT
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Entwickelter Stern (red rectangle)
UH AO &
CFHT
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Planetarischer Nebel (Saturnnebel)
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Test der Keck I - AO
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Doppelstern - Keck II
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Starburst-Galaxie (Keck II)
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SS 2004 Adaptive Optik 21
QSO und Muttergalaxie (Keck)
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Laser zur Erzeugung eines künstlichen Leitsterns für den Wellenfrontsensor. Resonanz in der Na D Linie bei 589 nm durch neutrales Natrium in der Erdatmosphäre bei 85km Höhe.
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Adaptive Optik für die Sonnenbeobachtung
High Order AO des National Solar Observatory, USA.
Roter Kreis: „lock point“ des WFS
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Sonnenfleck (SVST)
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Adaptive Optik „KAOS“ mit Sonnengranulation
am Vakuum-Turmteleskop, Teneriffa
![Page 27: Adaptive Optik Oskar von der Lühe, Thomas Berkefeld Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik und Fakultät für Physik, Albert-Ludwig - Universität Freiburg](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022081505/55204d6949795902118bfd22/html5/thumbnails/27.jpg)
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Adaptive Optik zur Ophtalmologie
![Page 28: Adaptive Optik Oskar von der Lühe, Thomas Berkefeld Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik und Fakultät für Physik, Albert-Ludwig - Universität Freiburg](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022081505/55204d6949795902118bfd22/html5/thumbnails/28.jpg)
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![Page 29: Adaptive Optik Oskar von der Lühe, Thomas Berkefeld Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik und Fakultät für Physik, Albert-Ludwig - Universität Freiburg](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022081505/55204d6949795902118bfd22/html5/thumbnails/29.jpg)
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![Page 30: Adaptive Optik Oskar von der Lühe, Thomas Berkefeld Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik und Fakultät für Physik, Albert-Ludwig - Universität Freiburg](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022081505/55204d6949795902118bfd22/html5/thumbnails/30.jpg)
SS 2004 Adaptive Optik 30