Adaptive Optics for Astronomy
自适应光学是观测天文学如何通过技术发展来推动进步的一个主要例子。在许多天文台，它现在被认为是标准仪器套件的一部分，使地面望远镜能够达到衍射极限，从而提供优于目前或计划中的卫星从空间获得的空间分辨率。在这篇综述中，我们考虑自适应光学从天体物理的角度。我们表明，自适应光学导致了我们的理解的许多天体物理过程的重要进展，并描述了如何从科学应用的要求，现在正在推动下一代的新的自适应光学技术的发展。
2012-01-27 astro-ph.IM
Visible near-diffraction limited lucky imaging with full-sky laser assisted adaptive optics
幸运成像技术和自适应光学都需要自然引导星，从而限制天空覆盖范围，即使使用激光引导星也是如此。幸运的成像技术在较大的望远镜上变得不太成功，除非使用自适应光学，因为在整个望远镜光瞳中具有良好行为的湍流的图像的分数变得非常小。在这里，我们介绍了一种技术相结合的幸运成像技术与层析激光导星自适应光学系统的大望远镜。该技术不需要任何自然引导星用于自适应光学，因此提供了全天空覆盖的自适应光学校正。此外，我们介绍了一种新的方法，幸运图像选择的基础上剩余波前相位测量的自适应光学波前传感器。我们进行了Monte-Carlo模拟，并证明了在0.7角秒的平均视宁度条件下，0.5米的变形镜间距和全自适应光学天空覆盖的I波段Strehl比高达35%。我们表明，这种技术是适合于使用幸运的成像参考星微弱的18等，更微弱的，如果使用更先进的图像选择和定心技术。
2014-05-08 astro-ph.IM
MICADO: The Multi-Adaptive Optics Camera for Deep Observations
用于深度观测的多自适应光学成像相机A（MICADO）将利用单共轭自适应光学（SCAO）和多共轭自适应光学（MCAO）提供的自适应光学校正，在极大望远镜（ELT）的衍射极限处对近1弧分的视场成像。其简单而坚固的设计将在整个领域产生前所未有的灵敏度和分辨率组合。本文概述了所提供的观测模式的特点，并说明了每一个天体物理应用。潜在用户可以使用数据模拟器ScopeSim探索自己的想法。
2021-03-22 astro-ph.IM
Interfacing adaptive optics simulations with the optical model: a powerful tool for MORFEO
INAF – Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INAF – Osservatorio Astronomico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；INAF – Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello spazio（意大利国家天体物理研究所天体物理学与空间科学观测站）
MORFEO项目开发ASSO工具，通过整合光学模型与自适应光学模拟，用于预测AO中继器的性能及波前误差。
2025-12-16 astro-ph.IM
Real-time correlation reference update for astronomical adaptive optics
在天文自适应光学中使用激光引导星导致拉长的Shack-Hartmann波前传感器图像图案。图像相关技术可以用于通过将每个子孔径图像与其预期的细长形状或参考图像相关来确定局部波前斜率。在这里，我们提出了一种技术，它允许相关参考图像更新，而自适应光学环路是关闭的。我们表明，这是可以做到的，而不影响所得到的点扩散函数。空中演示报道。我们比较了不同的技术获得的参考图像，并调查性能在很宽的范围内的自适应光学系统参数。我们发现，图像相关技术比标准的重心算法表现更好，非常适合用于开环多目标自适应光学系统。
2014-01-12 astro-ph.IM
Using Site Testing Data for Adaptive Optics Simulations
天文台址测试数据在大望远镜自适应光学系统的仿真、设计、评估和运行中起着至关重要的作用。本文以TMT及其第一台光设施自适应光学系统NFIRAOS为例，说明了基于现场测试数据所做的大量模拟。
2011-01-12 astro-ph.IM
A real-time simulation facility for astronomical adaptive optics
本文介绍了天文自适应光学实时半实物仿真的概念，并提出了对这种设备的要求。这种实时模拟与自适应光学实时控制系统相联系时，为在望远镜调试之前确认、验证和集成极大望远镜实时控制系统提供了一个必要的工具。我们证明，这样的设施是至关重要的未来极大的望远镜的成功。
2014-01-20 astro-ph.IM
Monte-Carlo modelling of multi-conjugate adaptive optics performance on the European Extremely Large Telescope
宽视场自适应光学系统的性能取决于输入设计参数。在这里，我们研究的性能的多共轭自适应光学系统设计的欧洲极大望远镜，使用端到端的蒙特卡罗自适应光学仿真工具，DASP。我们考虑的参数，如激光引导星的数量，钠层的深度，波前传感器的像素规模，变形镜的数量，镜共轭和致动器间距。我们提供可以节省成本的潜在领域，并研究性能和成本之间的权衡。我们的结论是，一个6激光制导星系统使用3 DM似乎是一个甜蜜点的性能和成本的妥协。
2015-08-11 astro-ph.IM
Point Spread Function for Ground Layer Adaptive Optics
地面层自适应光学系统（GLAO）使用单个自适应反射镜在宽视场范围内部分校正大气像差和望远镜像差的波前。代替在窄场上达到衍射极限，该想法是在适合于多物体摄谱仪或宽场成像器的宽场上提供PSF的部分改进。我们推导出一个解析公式的GLAO校正PSF，然后应用于开发一种方法来计算天文仪器的灵敏度提高。
2017-05-31 astro-ph.IM
PASSATA - Object oriented numerical simulation software for adaptive optics
我们提出了最后一个版本的PyrAmid模拟器软件的自适应光学Arcetri（PASSATA），IDL和CUDA为基础的面向对象的软件开发的自适应光学组的Arcetri天文台蒙特卡洛端到端的自适应光学模拟。该软件的最初目的是评估一个单一的共轭自适应光学系统的地基望远镜与金字塔波前传感器的性能。经过几年的发展，目前的PASSATA版本能够模拟几种自适应光学系统：单共轭，多共轭和地面层，与夏克哈特曼和金字塔波前传感器。它可以模拟从8米到40米级的望远镜，在有限或无限距离的瞳孔衍射限制和解决的来源。该软件的主要优点是多功能性所提供的面向对象的方法和速度所提供的CUDA实现的计算要求最高的例程。我们描述了该软件的最新发展，并提出了一些应用实例。
2016-07-26 astro-ph.IM
Unveiling the nature of the Gemini multiconjugate adaptive optics system distortions
天体测量学在设计阶段并不是双子座多共轭自适应光学系统（GeMS）的科学案例。然而，由于GeMS一直与双子座南自适应光学成像仪（GSAOI）一起进行常规科学操作，因此对其天体测量性能进行了深入分析。失真映射模型的非线性分量示出了在GSAOI的每个检测器中类似地重复的特征图案。这种模式的性质是未知的，并受到不同的假设。本文描述了GeMS畸变图象的成因及其多期变化。最后，与当前的极大望远镜（ELT）多共轭自适应光学中继器（MAORY）的设计进行了比较。
2019-02-27 astro-ph.IM
On the influence of the Illuminati in astronomical adaptive optics
天文学自适应光学（AO）已成为一门新兴学科。主要的O/IR望远镜正在实现衍射限制成像;主要设施正在建设中，AO作为一个组成部分。对外行人来说，天文学似乎是沿着一条曲折的道路发展起来的，然而，只要稍加说明，伽利略的继承者们的印记就可以清楚地解释天文学的成功。
2012-03-30 astro-ph.IM
Ground Layer Adaptive Optics: PSF effects on ELT scales
在一定程度上，极大望远镜的自适应光学改正行为与望远镜直径大小有关。但是在地面层自适应光学中，大视场和高大气高度处的引导星瞳孔足迹的大重叠的组合效应在校正行为中引入了严重的变化，返回了从已知的8- 10米到100米直径的非常不同的能量分布。在本文中，我们确定的原因和方式，这些不同的行为。
2009-11-18 astro-ph.IM
Large Binocular Telescope Adaptive Optics System: New achievements and perspectives in adaptive optics
大双目望远镜（LBT）是一种独特的望远镜，具有两个共同安装的光学系统，主镜为8.4米。望远镜的自适应光学（AO）系统使用两个创新的关键部件，即一个自适应次镜与672致动器和一个高阶金字塔波前传感器。在天空调试期间，这样的系统达到了大型地面光学望远镜从未达到过的性能。在H波段（1.6微米）获得了分辨率为40 μ s、斯特列尔比大于80%的图像。这样的图像显示出高达10 e-4的对比度。基于这些结果，我们比较了使用最先进技术升级的自然导航星（NGS）系统和现有激光导航星（LGS）系统提供的性能。在天空覆盖和性能方面的比较表明，重新思考NGS和LGS在下一代8-10米级望远镜和超大望远镜（ELT）AO系统中的作用。
2012-03-13 astro-ph.IM
Faulty actuator tolerance in deformable mirrors for Extremely Large Telescope multi-object adaptive optics
在即将到来的超大望远镜上使用多目标自适应光学系统的计划仪器需要大量的高阶可变形反射镜。这些装置是显著的成本驱动因素，特别是如果关于故障致动器的数量的规格是严格的。在这里，我们调查自适应光学性能的影响，这样的故障致动器，并得出结论，多远的故障致动器规格（因此成本）可以放宽，而不会有显着的影响自适应光学性能。我们还提供了使用现有的变形镜的故障致动器的地图的性能估计。我们使用端到端的Monte Carlo自适应光学模拟代码的故障致动器的影响。我们发现，致动器卡在一个固定的高度以上的变形镜表面，致动器之间的$1--2\%$可以发生故障之前，显着的性能下降。对于耦合到最近邻居的致动器，在\ao性能开始受到影响之前，高达约$5\%$可能发生故障。
2014-02-14 astro-ph.IM
Robotic laser adaptive optics for rapid visible/near-infrared AO imaging and boosted-sensitivity low-resolution NIR integral field spectroscopy
大面积的调查将主导未来十年的天文学，科学的主要限制将是彻底的后续行动和表征他们的大量发现。在中型望远镜上部署机器人激光自适应光学对于灵敏和快速地确定这些勘测目标的特征至关重要。
2019-07-12 astro-ph.IM
Extrapolating Zernike Moments to Predict Future Optical Wave-fronts in Adaptive Optics Using Real Time Data Mining
我们提出的细节预测大气湍流通过挖掘Zernike矩数据从模拟以及实验。时间相关的光学波前进行了模拟，使他们遵循柯尔莫哥洛夫相位统计。通过模态或分区方法重建的波前可以用Zernike矩表示。通过利用最近的数据预测Zernike矩，使自适应光学中的伺服滞后误差最小化。它示出的统计预测精度取决于用于预测和伺服滞后时间尺度的过去的相位屏幕的数量。该算法根据这些参数进行优化，以实现自适应光学系统的实时和有效操作。平均而言，我们报告预测后波前补偿的改善超过3%。该分析有助于优化闭环自适应光学系统中用于感测和校正的设计参数。
2010-01-19 astro-ph.IM
Wide-field solar adaptive optics in a layer-oriented approach
讨论了太阳成像中的多共轭自适应光学（MCAO）的分层方法。该技术是一个补充，目前面向恒星的MCAO，并出现作为一个必要的替代时，需要在太阳观测大的字段大小。首先介绍了面向层方法的基本步骤，然后通过数值模拟说明了该方法的特点。
2014-10-06 astro-ph.IM
Investigation of Power8 processors for astronomical adaptive optics real-time control
即将到来的超大望远镜都需要自适应光学系统才能成功运行。这些系统的实时控制在计算上变得具有挑战性，部分地受到波前重建所需的存储器带宽的限制。我们研究新的POWER8处理器技术应用于自适应光学的实时控制问题。这些处理器有一个大的内存带宽，我们表明，他们是适合于操作的第一光ELT仪器，并提出了一些潜在的实时控制系统的设计。基于CPU的实时控制系统显著降低了复杂性，提高了可维护性，并延长了实时控制系统的寿命。
2015-06-26 astro-ph.IM
Reference Optical Turbulence and Wind Profiles for Single Conjugate and Extreme Adaptive Optics
我们提出了一个简单的方法，提取少量的参考光学湍流和风廓线从一个大的数据集，单共轭和极端自适应光学模拟。这些参考轮廓可用于缓慢的端到端自适应光学模拟，以表示大气的变化。该方法基于这样的假设，即这些系统的性能与综合大气参数$r_0$、$θ_0$和$τ_0$相关。配置文件是从一个大的数据集，同时符合这些参数的分布，因此代表了大气的变化所看到的AO系统。我们还扩展了等效层的剖面压缩方法，包括风剖面。该方法适用于立体SCIDAR数据从欧洲南方天文台帕拉纳尔提取五个湍流和风廓线，涵盖了广泛的大气变化，我们使用分析AO模拟，这与AO校正Strehl比的等效范围。
2022-09-29 astro-ph.IM
Adaptive Optics Simulations for Siding Spring
利用观测导出的光学湍流廓线模型（model-OTP）研究了澳大利亚赛丁泉天文台（SSO）的自适应光学（AO）的性能。模拟了单共轭自适应光学（SCAO）、多共轭自适应光学（MCAO）和地面层自适应光学（GLAO）的自适应光学性能。本文给出的模拟结果预测了这些AO技术应用于澳大利亚国立大学（ANU）2.3 m和英澳望远镜（AAT）3.9 m望远镜的天文波段J，H和K的性能。结果表明，AO性能是最好的较长的波长（K波段），在最好的看到的条件（亚1角秒）。最有希望的结果被发现为GLAO模拟（180 arcsecs的视场），与场RMS的包围能量50%直径（EE 50 d）是均匀的，受自由大气湍流的影响最小。GLAO性能在J、H和K波段上相当好。EE 50 d的GLAO场平均值在200 mas到800 mas之间，与标称天文视宁度（870到1700 mas）相比，这是一个明显的改善。
2012-10-16 astro-ph.IM
Simulating the optical alignment of the multiconjugate adaptive optics module for the extremely large telescope
用于未来超大望远镜的自适应光学（AO）仪器的特点是具有衍射极限光学质量的先进光学系统。低几何畸变对于高精度天体测量应用也是至关重要的。光学系统的光学对准是仪器集成的关键步骤。由于这些大型仪器相对难以接近，自动对准方法也有利于在重大事件（如特殊维护）后提高仪器的可用性。这些系统的拟议对准的概念进行了描述：值得注意的例子，这是在这里分析的情况下，未来ELT的多共轭AO继电器。为了验证该方法，进行了光线跟踪模拟，详细讨论了结果，包括误差源，这可能会降低对准性能。
2019-03-30 astro-ph.IM
Adaptive optics design status of MAORY, the MCAO system of European ELT
MAORY是欧洲ELT的多共轭自适应光学中继器，旨在为MICADO提供1弧分的校正视场，MICADO是一种专注于天体测量的近红外光谱成像仪。在本文中，我们重新审视的主要要求和分析，证明目前的自适应光学架构和子系统的要求。我们讨论的波前误差预算分配集中在最坏的罪犯条款和对大气和钠配置文件的依赖性的统计分析。我们提出了一个更新的修订的权衡研究的主要AO参数，随着考虑来自光学和机械子系统，用于定义的初步设计的仪器。
2020-12-29 astro-ph.IM
Real-time adaptive optics control with a high level programming language
针对自适应光学系统原型开发与实时控制需重复编码的问题，提出用Julia高级语言实现亚毫秒级延迟的实时控制开源方案，支持多相机等功能且易与其他语言对接。
2024-07-09 astro-ph.IM
SAMplus: adaptive optics at optical wavelengths for SOAR
自适应光学（AO）是一项创新技术，可大大提高地面望远镜的光学性能。SOAR自适应模块（SAM）是一种激光辅助AO仪器，旨在补偿大视场内近红外和可见光波段的地面层大气湍流。在这里，我们详细介绍了我们的建议，以升级SAM，被称为SAMplus，这是专注于提高其在可见光波长的性能和提高仪器的可靠性。例如，对于500 nm处0.62 arcsec的视宁度和典型的湍流轮廓，当前SAM将PSF FWHM提高到0.40 arcsec，并且通过升级，我们期望提供具有$\approx0.34$ arcsec的FWHM的图像-在良好视宁度条件下高达0.23 arcsec FWHM PSF。这种能力将与最新的SAM仪器完全集成，使SOAR处于观测设施的独特地位。
2018-06-18 astro-ph.IM
Optical calibration of large format adaptive mirrors
自适应（或变形）反射镜广泛用作自适应光学系统中的波前校正器。自适应反射镜的光学校准是其生命周期中的基本步骤：该过程实际上需要计算一组已知命令来操作自适应光学系统，以补偿对准和非共路像差，以运行斩波或场稳定采集。在这项工作中，我们提出了自适应反射镜的光学校准的操作顺序，特别关注大孔径系统，如自适应secondaries。这类系统将成为超大型望远镜的核心部件之一。除了介绍光学程序，我们详细讨论了演员，他们的功能要求和相互作用。通过明确识别每个步骤的输入、输出和质量指标，特别强调自动化：由于自由度很高（数千个执行器），自动化方法更适合限制成本和进度。最后，我们提出了一些算法的测量噪声的评估，这一点是特别重要的，因为校准设置通常是在工业环境中的大型设施，在那里的噪声水平可能是一个主要的显示器。
2022-10-10 astro-ph.IM
Infinite impulse response modal filtering in visible adaptive optics
可见光波段的衍射极限分辨率自适应光学（AO）校正需要高性能控制。在本文中，我们研究无限脉冲响应滤波器，优化波前校正：我们测试了这些算法，通过完整的数值模拟的单共轭AO系统，包括自适应次镜与1127致动器和金字塔波前传感器（WFS）。算法的实际实用性取决于鲁棒性和对真实系统的了解：系统模型中的误差甚至会使性能恶化。特别是，我们检查了在不同的条件下的算法的鲁棒性，证明所提出的方法可以拒绝干扰和校准误差。
2012-07-16 astro-ph.IM
Commissioning ShARCS: the Shane Adaptive optics infraRed Camera-Spectrograph for the Lick Observatory 3-m telescope
本文介绍了Lick天文台3米Shane望远镜上Shane自适应光学红外照相摄谱仪（Sharcs）的设计和早期科学性能。ShARCS旨在与新的ShaneAO自适应光学系统配合使用，能够在J、H和K波段进行高效、衍射极限成像和低色散棱镜光谱学。ShARCS使用HAWAII-2 RG红外探测器，提供高量子效率（>80%）和Nyquist采样在所有三个波段的衍射极限。ShARCS仪器还配备了线性偏振仪，灵敏度低至650 nm，以支持未来的可见光自适应光学能力。我们报告在调试期间采取的早期科学数据。
2014-07-30 astro-ph.IM
Monte-Carlo modelling of multi-object adaptive optics performance on the European Extremely Large Telescope
宽视场自适应光学系统的性能取决于输入设计参数。在这里，我们调查的多对象自适应光学系统设计的欧洲极大望远镜的性能，使用端到端的蒙特卡罗自适应光学仿真工具，DASP，与建议的仪器，如MOSAIC的相关性。我们考虑的参数，如激光导星的数量，钠层深度，波前传感器像素尺度，致动器间距和自然导星的可用性。我们提供了可以节省成本的潜在领域，并调查性能和成本之间的权衡，并提供解决方案，使这种仪器能够用目前可用的技术来建造。我们的主要建议包括：对于每像素约0.7弧秒的激光引导星波前传感器像素尺度和至少7弧秒的视场的权衡，即使需要降低帧速率，也应该将EMCCD技术用于自然引导星波前传感器，并且可以通过稍微减少自然引导星子孔径数来改善天空覆盖，而不会显著影响层析成像性能。我们发现，自适应光学校正可以保持在一个广泛的视野，直径高达7弧分。我们还建议使用至少4颗激光引导星，并包括地面层和多目标自适应光学性能评估。
2016-09-08 astro-ph.IM
Optimal filtering techniques for the adaptive optics system of the LBT
本文将讨论最佳滤波技术在LBT望远镜自适应光学系统中的应用。我们研究了卡尔曼滤波器和H $_\infty$滤波器的应用，以估计由于大气湍流和倾斜/倾斜模式的望远镜振动的相位扰动的时间演化。我们将重点讨论H $_\infty$滤波器及其相对于卡尔曼滤波器的优点和缺点。
2023-01-12 astro-ph.IM
AnisoCADO: a python package for analytically generating adaptive optics point spread functions for the Extremely Large Telescope
AnisoCADO是一个Python软件包，用于为欧洲极大望远镜（ELT）生成点扩散函数（PSF）的图像。该代码允许用户设置许多最重要的大气和观测参数，这些参数会影响所得到的PSF的形状和斯特雷尔比，包括但不限于：大气湍流廓线、单共轭自适应光学（SCAO）解决方案的引导星位置、差分望远镜光瞳透射率等。https://anisocado.readthedocs.io/en/latest/
2020-06-30 astro-ph.IM
Laboratory comparison of coronagraphic concepts under dynamical seeing and high-order adaptive optics correction
通过直接成像和光谱学进行的系外行星科学将随着VLT（SPHERE），Gemini（GPI），Subaru（HiCIAO）和Palomar（Project 1640）天文台即将开发的新仪器而大大扩展。所有这些基于地面的自适应光学仪器将极高性能的自适应光学（XAO）系统与先进的星光消除技术（例如日冕照相术）相结合，以校正大气湍流，从而提供约10-6至10-7的对比度。虽然在过去的15年里，人们对高对比度日冕概念进行了深入的研究和发展，但很少有概念在动态视宁度条件下进行了测试（无论是在天空观测期间还是在现实的实验室环境中）。在本文中，我们讨论了四种不同的日冕-相位和振幅类型-高阶测试台（HOT），自适应光学设施在ESO开发的结果。该设施强调在望远镜中遇到的现实条件（例如，VLT），包括湍流发生器和高阶自适应光学系统。它能够评估高对比度日冕仪的性能，在近红外操作与AO校正的PSF的90%斯特列尔比下0.5弧秒的动态看到。
2011-02-15 astro-ph.IM
Artificial guide stars for adaptive optics using unmanned aerial vehicles
天文自适应光学系统用于提高望远镜的有效分辨率。然而，它们不能用来观察整个天空，因为必须在望远镜视野内找到一颗或多颗足够亮度的天然导航星，才能使AO系统工作。即使当使用激光引导星时，仍然需要自然引导星来提供恒定的位置参考。在这里，我们介绍了一种技术，以克服这个问题，使用旋转无人机（UAV）作为平台，从中产生人工导航星。我们描述的概念，它依赖于无人机能够测量其精确的相对位置。我们调查的自适应光学性能的改善，可以实现，这在这里提出的情况下，可以提高斯特列尔比的一个因素至少为2的8米级望远镜。我们还讨论了这种技术的改进，这是相关的天文和太阳自适应光学系统。
2018-03-23 astro-ph.IM
The minimum of the time-delay wavefront error in Adaptive Optics
给出了时间预测滤波条件下自适应光学系统中时延引起的波前误差（也称为伺服滞后误差）最小值的解析表达式。该分析是基于冯卡门模型的折射率波动的谱密度和冻结流的假设。与通常用于自适应光学系统中的零阶预测策略相比，最佳的时间预测器可以实现波前相位方差的高达1.77倍的减少。或者，最佳预测器可以允许1.41倍长的时间延迟以达到相同的残余相位方差。通常，最佳的时间预测器的性能取决于时间延迟、风速和湍流外尺度的倒数的乘积。
2020-06-19 astro-ph.IM
The numerical simulation tool for the MAORY multiconjugate adaptive optics system
多共轭自适应光学RelaY（MAORY）是安装在ESO欧洲极大望远镜（E-ELT）上的自适应光学模块。这是一个混合自然和激光制导系统，将对望远镜上方的大气湍流体积进行校正，为深度观测多AO成像相机近红外光谱成像仪（MICADO）提供信息。我们开发了一个端到端的Monte-Carlo自适应光学仿真工具来研究MAORY的性能以及校准、采集、操作策略。MAORY将实施多共轭自适应光学，结合激光导航星（LGS）和自然导航星（NGS）测量。仿真工具以端到端的方式实现MAORY的各个方面。代码是使用IDL开发的，并使用C++和CUDA中的库来提高效率。在这里，我们回顾了代码架构，我们描述了建模的仪器组件和控制策略中实现的代码。
2016-08-01 astro-ph.IM
Robo-AO: An Autonomous Laser Adaptive Optics and Science System
Robo-AO是一个完全自主的激光导星自适应光学和科学系统，正在帕洛玛天文台的60英寸望远镜上进行调试。在这里，我们讨论的仪器，科学目标和初步的天空操作的结果。
2012-12-04 astro-ph.IM
Automated Adaptive Optics
大面积测量将主导未来几十年的天文学，其成功需要通过更高空间或光谱分辨率的额外观测以及互补的节奏或周期来表征数千个发现。只有自适应光学系统实现完全自动化，才能每年对数万个这样的物体进行高敏锐度、高灵敏度的跟踪观测，从而最大限度地延长在天空中的时间。自动化还可以在几分钟内对目标机会事件做出快速响应，从而最大限度地缩短发现和表征之间的时间。2012年6月，我们通过使用Robo-AO系统连续观察125个物体，展示了天文自适应光学系统的首次全自动操作。从那时起，效率不断提高，一个典型的夜晚包括200-250个可见光衍射极限的自动观测。通过在有史以来最大的自适应光学调查中观察数万个目标，Robo-AO已经证明了满足当前和未来大型天文调查后续需求的能力。
2017-09-20 astro-ph.IM
Recent Results and Perspectives for Precision Astrometry and Photometry with Adaptive Optics
配备自适应光学系统的大型地面望远镜开创了高分辨率红外测光和天体测量的新时代。从空间分辨率为55-95 mas分辨率的红外图像中，在10- 20“视场范围内，已经证明了<0.2 mas的相对天体测量精度。3%的相对光度精度和5%-20%的绝对光度精度也是可能的。我将回顾天体测量学和光度学在拥挤恒星场的自适应光学方面的改进和目前的局限性。这些能力使实验成为可能，例如测量褐矮星和系外行星的轨道，研究我们银河系的超大质量黑洞及其环境，以及识别年轻星团中的单个恒星，这些都可以用来测试初始质量函数的普遍性。
2010-08-07 astro-ph.IM
The Durham adaptive optics real-time controller: Capability and ELT suitability
Durham自适应光学实时控制器是用于天文自适应光学系统的通用、高性能实时控制系统。它最近增加了新的功能以及性能改进，在这里我们给出了这些细节，以及可以为特定的自适应光学系统和硬件实现进行优化的方式。我们还提出了新的测量，显示如何使用这种实时控制系统可以与任何现有的自适应光学系统，也表明，当使用现代硬件，它具有足够高的性能，可以与大多数极大望远镜自适应光学系统。
2012-05-21 astro-ph.IM physics.ins-det
Science and Adaptive Optics Requirements of MICADO, the E-ELT adaptive optics imaging camera
MICADO是E-ELT正在研究的自适应光学成像相机。它的设计已经过优化，可与MCAO一起使用，但在初始运行阶段将有自己的SCAO模块;原则上也可与GLAO或LTAO一起使用。在这篇文章中，我们概述了MICADO的一些科学驱动因素，并展示了这些因素是如何塑造其设计的。科学驱动因素对AO系统提出了许多与天体测量、测光和PSF均匀性相关的要求。我们将讨论为什么会出现这些要求，以及如何应对这些要求。
2009-09-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Optical turbulence forecast in the Adaptive Optics realm
（最多35字）在这个演讲中，我介绍了与应用于自适应光学支持的地基天文学的光学湍流预报相关的科学驱动因素，所取得成果的最新水平以及未来进展的最相关挑战。
2019-02-21 astro-ph.IM physics.ao-ph
The Durham adaptive optics real-time controller
Durham自适应光学实时控制器最初是通用自适应光学控制系统的概念设计验证。它已经发展成为一个现代化的，功能强大的基于CPU的实时控制系统，能够使用硬件加速（包括FPGA和GPU），主要基于商业现成的硬件。该控制器功能强大，可作为目前计划中的所有8米级望远镜自适应光学系统的实时控制器。在这里，我们详细介绍了这种控制器及其背后的概念，并报告性能，包括延迟和抖动，这是小于10的$μ$ s的小型自适应光学系统。
2010-10-15 astro-ph.IM physics.ins-det
The Durham Adaptive Optics Simulation Platform (DASP): Current status
Durham自适应光学仿真平台（DASP）是一种用于模拟天文和太阳自适应光学系统的蒙特卡罗建模工具。近年来，这一工具已被用来预测即将到来的极大望远镜自适应光学系统的预期性能，并已看到添加了几个模块的新功能，包括菲涅耳光学传播和扩展对象波前传感。在这里，我们提供了DASP的功能和它可以使用的情况的概述。此外，还描述了用于配置和控制的用户工具。
2018-02-23 astro-ph.IM physics.ins-det
AOtools -- a Python package for adaptive optics modelling and analysis
AOtools是一个开源的Python软件包，旨在为自适应光学用户和研究人员提供工具。我们目前的版本1.0，其中包含自适应光学处理的工具，包括分析数据的光瞳平面，图像和点扩散函数的焦平面，波前传感器，大气湍流的建模，物理光学波阵面的传播，以及经常使用的自适应光学和天文单位之间的转换。AOtools背后的主要驱动因素是它应该易于安装和使用。为了实现这一目标，该项目具有广泛的文档，自动化单元测试，并在Python包索引上注册。AOtools正在不断积极开发，以扩展可用的功能，我们鼓励参与自适应光学的每个人都参与并为该项目做出贡献。
2019-10-10 astro-ph.IM physics.data-an
Correction of distortion for optimal image stacking in Wide Field Adaptive Optics: Application to GeMS data
宽视场自适应光学（WFAO）系统的出现标志着高空间分辨率成像新时代的开始。新投入使用的Gemini South多共轭自适应光学系统（GeMS）与红外相机Gemini South自适应光学成像仪（GSAOI）相结合，可在2弧分的视场内提供准衍射极限图像。然而，尽管这种优异的性能，一些可变的残留物仍然限制了分析的质量。特别是畸变严重影响GSAOI，成为高精度天体测量和测光的关键问题。在本文中，我们研究了一种最佳的方法来纠正失真的逆问题的方法。形式化以及应用的GeMS数据。
2016-07-18 astro-ph.IM astro-ph.SR
Starlight coupling through atmospheric turbulence into few-mode fibers and photonic lanterns in the presence of partial adaptive optics correction
被大气湍流破坏的星光不能有效地耦合到基于集成光学的天文仪器中，因为它们需要高空间相干性的光耦合到它们的单模波导中。低阶自适应光学与光子灯笼的结合提供了一种实用的方法来实现有效耦合到多路复用的天文光子器件。我们调查，辅助模拟和实验测试平台，之间的权衡自由度的自适应光学系统和那些的集成光学元件的输入波导导致一个具有成本效益的混合系统，实现了信噪比高于一个独立的设备由单模光纤馈送。
2020-11-26 astro-ph.IM physics.optics
Joint optical-digital design strategy for adaptive optics systems: application to wavelength selection for satellite imaging
ONERA, Université Paris Saclay（法国航空航天研究院，巴黎萨克雷大学）
本文提出了一种联合光学-数字设计策略，用于优化自适应光学辅助成像系统的波长分布，提高其对湍流和光源变化的鲁棒性。
2026-02-06 astro-ph.IM physics.optics
Extragalactic Fields Optimized for Adaptive Optics
本文给出了67个55'× 55'的天空斑块的坐标，这些斑块具有罕见的高恒星表面密度（>0.5弧分^{-2}，13<R<16.5等）和低消光（E（B-V）<0.1）的组合。这些领域是理想的自适应光学为基础的后续行动的河外目标。位于巴德窗附近的一个天空区域包含了我们已经确定的大部分斑块。我们的最佳视野，中心在RA：7 h24 m3 s，Dec：-1deg27 '15”，具有从两个半球都可以访问的额外优势。我们提出了一个量化现实世界的自适应光学性能的优值，并使用它来分析多共轭自适应光学在这些领域的性能。我们还比较了我们的结果，将在现有的深领域。在某些情况下，在本文给出的领域中进行的自适应光学观测将比在现有的深场中进行的等效观测更有效。
2011-01-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
Wavelet methods in multi-conjugate adaptive optics
针对多共轭自适应光学中的大气层析成像问题，提出一种基于紧支撑小波局部性质的重建方法，通过贝叶斯MAP估计和共轭梯度算法实现快速稳定重建，并在欧洲南方天文台的OCTOPUS仿真工具上验证了性能。
2013-02-15 astro-ph.IM cs.NA math.NA
Upgrading SPHERE with the second stage AO system SAXO+: frequency-based data-driven controller for adaptive optics
本研究提出一种基于频率的自适应光学数据驱动控制器，通过凸优化实现无限脉冲响应滤波器形式的最优控制，经SAXO+项目多场景测试及COMPASS仿真验证，可有效提升自适应光学系统性能。
2024-10-07 astro-ph.IM cs.SY eess.SY
