Изучение особенностей формирования оптических изображений и пучков излучения в атмосфере с использованием адаптивной оптики (АО), включая распространение мощного, а также амплитудно- и фазово-модулированного оптического излучения.
Отработка отдельных элементов и систем АО.
Исследование влияния астроклиматических и погодных изменений на структурные особенности атмосферной турбулентности.
Основные результаты исследований
Развита теория фазовых флуктуаций оптических волн при распространении в рефракционной, турбулентной и рассеивающей атмосфере.
Сотрудниками лаборатории уже в 1981 г. были выполнены эксперименты с адаптивными оптическими системами по коррекции рефракции и атмосферной турбулентности. В ходе исследований астроклимата атмосферы с использованием комплекса аппаратуры была доказана важность учета конечности внешнего масштаба турбулентности, а также его влияние на характеристики формируемого изображения через атмосферу. Коллективом лаборатории подготовлены технические предложения для проектирования первого отечественного адаптивного телескопа АСТ-10, исследованы особенности адаптивной фазовой коррекции изображения в астрономических телескопах.
В 1978–1983 гг. впервые в мире были выработаны основные принципы функционирования адаптивного телескопа с использованием лазерных опорных звезд, выполнены пионерные работы по исследованию динамических характеристик адаптивных систем, введены в практику двухцветные адаптивные системы. Эти работы были отмечены в 2000 г. присуждением В.П. Лукину международной премии и медали им. Галилео Галилея.
В кооперации с Институтом солнечно-земной физики СО РАН коллектив лаборатории успешно выполняет исследования по созданию адаптивных систем для ИК и солнечных телескопов. Создана и внедрена в практику адаптивная система «АНГАРА» для коррекции изображений в Большом солнечном вакуумном телескопе. Система обеспечивает работу телескопа на основе слежения за смещением солнечной грануляционной картины, что повышает эффективность телескопа в 16-25 раз.
Разработаны алгоритмы адаптивной коррекции тепловых искажений, возникающих при транспортировке мощного лазерного излучения в атмосфере, исследовано влияние винтовых дислокаций фазы на качество коррекции, развита теория турбулентности для анизотропного пограничного слоя, выполнены исследования по коррекции лазерных пучков и изображений, формируемых в атмосфере. Разработаны измерители уровня турбулентности и скорости ветра, применяющиеся при исследованиях процессов распространения излучения на атмосферных трассах, отработке методов дистанционного контроля состояния атмосферы. Измерители используются в Институте прикладной физики РАН, ГСКБ «Алмаз-Антей», НПО «Астрофизика», НИП «Радуга» и ООО «Визионика».
Научные результаты лаборатории получили международное признание, коллектив сотрудничает с Институтом астрономии (Швеция), с Европейской Южной обсерваторией (Германия), выполнял работы по контракту с Ливерморской национальной лабораторией США, Нанкинским центром астрономических приборов (Китай).
Сформулированы основные принципы работы адаптивных оптических систем. Разработана теория, и созданы действующие макеты волноводного лазера с электронной накачкой.
Внедрение систем электронного разряда в газах осуществляется совместно с учеными КНР.