自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)通常使用波前矯正器實(shí)現(xiàn)高精度光學(xué)相位補(bǔ)償，空間分辨率高、能耗低、體積小、易于控制、價(jià)格低廉，成為波前校正器主要發(fā)展方向。

自適應(yīng)光學(xué)（Adaptive optics， AO）是補(bǔ)償由大氣湍流或其他因素造成的成像過(guò)程中波前畸變的有前景的技術(shù)。

中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所饒長(zhǎng)輝研究團(tuán)隊(duì)成功研制國(guó)內(nèi)首套地表層自適應(yīng)光學(xué)（Ground Layer Adaptive Optics， GLAO）試驗(yàn)系統(tǒng)，與云南天文臺(tái)1米新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡對(duì)接后，于2016年1月首次獲得了太陽(yáng)黑子和太陽(yáng)米粒的大視場(chǎng)高分辨力自適應(yīng)光學(xué)校正圖像，標(biāo)志著我國(guó)太陽(yáng)自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)再次取得重大突破。

自適應(yīng)光學(xué)（英語(yǔ)：Adaptive optics，AO）是一項(xiàng)使用可變形鏡面矯正因大氣抖動(dòng)造成光波波前發(fā)生畸變，從而改進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)性能的技術(shù)。自適應(yīng)光學(xué)的概念和原理早在1953年由海爾天文臺(tái)的胡瑞斯·拜勃庫(kù)克（Horace Babcock）提出的，但是超越了當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平所能達(dá)到的極限，只有美國(guó)軍方在星球大戰(zhàn)計(jì)劃中秘密研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。冷戰(zhàn)結(jié)束后，1991年5月，美國(guó)軍方將自適應(yīng)光學(xué)的研究資料解密，計(jì)算機(jī)和光學(xué)技術(shù)也足夠發(fā)達(dá)，自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)才得以廣泛應(yīng)用。配備自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡能夠克服大氣抖動(dòng)對(duì)成像帶來(lái)的影響，將空間分辨率顯著提高大約一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到或接近其理論上的衍射極限。第一臺(tái)安裝自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的大型天文望遠(yuǎn)鏡是歐洲南方天文臺(tái)在智利建造的3。6米口徑的新技術(shù)望遠(yuǎn)鏡。越來(lái)越多的大型地面光學(xué)/紅外望遠(yuǎn)鏡都安裝了這一系統(tǒng)，比如位于夏威夷莫納克亞山的8米口徑雙子望遠(yuǎn)鏡、3。6米口徑的加拿大-法國(guó)-夏威夷望遠(yuǎn)鏡、10米口徑的凱克望遠(yuǎn)鏡、8米口徑的日本昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡等等。自適應(yīng)光學(xué)已經(jīng)逐步成為各大天文臺(tái)所廣泛使用的技術(shù)，并為下一代更大口徑的望遠(yuǎn)鏡的建造開(kāi)辟了道路。

自從天文望遠(yuǎn)鏡誕生400年以來(lái)，它從小型手控的光學(xué)器材發(fā)展到由計(jì)算機(jī)控制的龐大復(fù)雜儀器。其間，有兩個(gè)參數(shù)極其重要：望遠(yuǎn)鏡的口徑（聚光能力）和角分辨率（圖像的清晰度）。對(duì)于一架在太空中使用的性能好的望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，分辨率直接與口徑的倒數(shù)成正比。從遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的平面波波前將被望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)換成更好的球面波波陣面從而成像。像的角分辨率只受到衍射的限制--我們可以稱(chēng)之為衍射極限。

實(shí)際上大氣的影響和望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)量問(wèn)題都會(huì)扭曲球面波前，造成成像過(guò)程中的相位錯(cuò)誤。即使是在好的觀(guān)測(cè)地點(diǎn)，地面上可見(jiàn)光波段望遠(yuǎn)鏡的角分辨率都無(wú)法超過(guò)10到20厘米口徑的望遠(yuǎn)鏡，這僅僅是因?yàn)榇髿馔牧鞯木壒省?duì)于一臺(tái)口徑四米的望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，大氣湍流使其空間分辨率降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)（與衍射極限相比），同時(shí)星像中心的清晰度降低了100多倍。這源于大氣擾動(dòng)造成的波前在時(shí)間和空間的不穩(wěn)定--也是人類(lèi)發(fā)送哈勃到太空進(jìn)行觀(guān)測(cè)的的主要原因--避免大氣湍流的影響。此外，像質(zhì)的好壞也受到工業(yè)技術(shù)問(wèn)題以及由機(jī)械、溫度和望遠(yuǎn)鏡光學(xué)效應(yīng)而引起的波前扭曲的影響。

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