# Adaptiv Optik

|  |
| --- |
| Effet vun atmosphäresche Loftturbulenzen op de Stär HIC 59206 observéiert vum Very Large Telescope |
| Ouni Korrektur | Mat Korrektur |
|  |  |

D'**Adaptiv Optik** (kuerz *AO*) ass eng Technik, déi d'Qualitéit vun optesche Systemer doduerch verbessert, datt si Wellefrontstéierungen, déi z. B. duerch Loftonrou verursaacht ginn, sou gutt wéi méiglech reduzéiert resp. kompenséiert.

D'Technik vun der adaptiver Optik gouf an den 1970er-Joren am militäresche Beräich entwéckelt a knapps zwanzeg Joer méi spéit an der äerdgebonnener Observatiounsastronomie fir d'éischt am ziville Beräich agesat.

## Uwendung an der Astronomie an an der Mikroskopie

Mat enger AO loosse sech beispillsweis déi beim Duerchgank vu Stäreliicht duerch turbulent Schichte vun der Atmosphär produzéierte Wellefrontstéierunge (méi genee Phasestéierunge) kompenséieren.

Ouni AO schaffen all äerdgebonnen, astronomesch Groussteleskope vum optesche Beräich wäit ënner hiren theoreetesche Méiglechkeeten. Dëst bedeit z. B. fir e Spigelteleskop mat 10 m Ëffnung, datt säin Opléisungsverméigen resp. d'Bildschäerft ëm ee Facteur 10-50 (jee no Wellelängt) méi schlecht ass wéi vun der Teleskop-Optik virgetäuscht. D'Begrenzung vun der Bildqualitéit läit net um Teleskop, mä un den thermesch-optesch turbulente Loftschichten.

Fir d'Korrektur vun dësen atmosphäresche Stéierungen (Seeing) gi grouss Teleskope mat AO opgerëscht. AO spillt awer och bei der Laser-Kommunikatioun oder der Laserstralféierung duerch d'Atmosphär oder an der militärescher Opklärung eng bedeitend Roll.

An de leschte Jore gëtt den Asaz vun dëser Method fir d'Mikroskopie an an der Aemedizin ëmmer méi erfuerscht, fir de Bildfeeler vum mënschlechen A ze kompenséieren an entweeder diagnostesche Methoden eng besser Opléisung z'erméiglechen, oder d'mënschlech Kuckleeschtung ze verbesseren.

## Zu der Technik vun der adaptiver Optik

En AO besteet an der Reegel aus dräi Komponenten. (1) E Wellefrontsensor - beispillsweis en Hartmann-Shack-Sensor vermoosst d'optesch Stéierungen, (2) E Computer berechent doraus Korrektursignaler mat deene sech (3) Korrekturelementer sou usteiere loossen, datt am Resultat korrigéiert Wellefronte produzéiert ginn. Déi dräi Komponente formen e Reegelkrees, dee bei astronomeschem Gebrauch typescherweis e puer honnertmol pro Sekonn duerchlaf gëtt.

Am einfachste Fall kann als Korrekturelement en 2-Achse Kippspigel gebraucht ginn mat deem senger Hëllef d'atmosphäresch bedéngte Bildbeweegung kompenséiert ka ginn. D'Bildbeweegung
kann an dësem Fall beispillsweis mat engem Position Sensitive Device gemooss ginn.

D'Kompensatioun optescher Feeler héijerer Uerdnung, wéi beispillsweis Defokus, Astigmatismus, Koma, asw., (kuckt och Zernike Polynome) fält an de Beräich vun der aktiver Optik an erfuerdert, wéi och déi "richteg" adaptiv Optik, Spigel mat verformbarer Uewerfläch oder Flëssegkristall-Spigel.

D'Begrëffer aktiv an adaptiv Optik ginn dacks gläichermoosse gebraucht. An der Astronomie ënnerscheede si sech allerdéngs an der Vitess vun der Reegelung: bei aktiver Optik gëtt an der Gréisstenuerdnung 1-mol pro Sekonn gereegelt, bei adaptiver Optik dogéint däitlech méi séier an der Gréisstenuerdnung 100-mol pro Sekonn.

E weidert Asazgebitt vun adaptiven Optike si Laserschneidmaschinne mat Kuelendioxidlaser. Well d'Stralféierung iwwer verfahrbar Spigel geschitt an net iwwer Glasfaser, ännert sech d'Längt vum Stralewee tëscht Laser an Produkt jee no Positioun vum Schneidkapp. Fir ëmmer am Fokus ze bleiwen, ginn adaptiv Optiken agesat. Dat si beispillsweis huel Kofferspigel. Duerch Uleeën vun engem Waasserdrock kann d'Uewerfläch gekrëmmt ginn, wouduerch d'Fokuslag verréckelt gëtt.

## Kuckt och

 **Portal Astronomie Aktiv Optik
* Zernike-Polynom

* Robert K. Tyson: *Introduction to adaptive optics.* SPIE Press, Bellingham, Wash. 2000, ISBN 0-8194-3511-2
* François Roddier: *Adaptive optics in astronomy.* Cambridge Univ. Press, Cambridge 2004, ISBN 0-521-55375-X
* Robert K.Tyson: *Principles of adaptive optics* Acad. Press, Boston 1998, ISBN 0-12-705902-4
* Ulrich Wittrock: *Adaptive optics for industry and medicine.* Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-23978-2

## Um Spaweck

* Adaptive Optik im Lexikon der Physik
* Online Tutorial Adaptive Optik, Max-Planck-Institut für Astronomie/Heidelberg
* Uranus, aufgenommen ohne und mit adaptiver Optik
* Adaptive optics at the University of Hawaii
* Adaptive Optics eso.org,
* Palomar Adaptive Optics System jpl.nasa.gov, ofgeruff den 2. November 2011

## Referenzen